Científicos desarrollan 'suprabolas' de oro que duplican absorción de energía solar
Investigadores han creado nanoesferas de oro capaces de absorber casi todos los espectros de luz solar, elevando la eficiencia de conversión energética de dispositivos termoeléctricos hasta un 89%.
Un equipo de científicos liderado por Jaewon Lee, Seungwoo Lee y Kyung Hun Rho ha desarrollado una innovadora tecnología que podría revolucionar la captura de energía solar. Las denominadas 'suprabolas' de oro son nanoestructuras que pueden absorber prácticamente todos los rangos de longitud de onda presentes en la luz solar, superando las limitaciones de los materiales fotovoltaicos tradicionales.
Los investigadores explicaron que las nanopartículas (NPs) de oro y plata actuales solo capturan longitudes de onda visibles, lo que representa una fracción muy limitada del espectro solar completo. Para resolver esta restricción, crearon suprabolas de oro autoorganizadas que agrupan nanopartículas formando pequeñas esferas.
Mediante simulaciones por computadora, optimizaron el diseño de las suprabolas ajustando su diámetro para maximizar la absorción de diferentes longitudes de onda. Las proyecciones iniciales indicaron que estas estructuras podrían absorber más del 90% de los rayos solares.
En pruebas prácticas realizadas con un simulador solar LED, un generador termoeléctrico (TEG) recubierto con una película de suprabolas logró una absorción solar promedio del 89%, casi el doble del rendimiento de un TEG con una película convencional de nanopartículas de oro (45%).
'Nuestras suprabolas plasmónicas ofrecen una ruta simple para capturar el espectro solar completo', declaró Seungwoo Lee. 'Esta tecnología de recubrimiento podría reducir significativamente las barreras para sistemas solares térmicos y fototérmicos de alta eficiencia en aplicaciones energéticas reales'.
La investigación, publicada en ACS Applied Materials & Interfaces, representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones más eficientes para la conversión de energía solar. La capacidad de fabricar estas películas en condiciones ambientales estándar, sin necesidad de salas limpias o temperaturas extremas, añade un potencial atractivo para su futura implementación industrial.
