Investigadores de la Sapienza desarrollan células solares plasmonicas, más eficientes y económicas, utilizando nanomateriales avanzados. Esta tecnología promete revolucionar el fotovoltaico y facilitar el acceso a energía solar.
La energía solar se posiciona como una de las fuentes más relevantes de energía renovable en Italia. Sin embargo, los elevados costos y la complejidad del proceso de producción de los sistemas fotovoltaicos actuales limitan su accesibilidad tanto para familias como para empresas.
Un estudio reciente, publicado en la revista Small, llevado a cabo por investigadores de la Sapienza en colaboración con el Instituto de Cristalografía del CNR y BEAM Engineering for Advanced Measurements Co. (EE.UU.), ha permitido el desarrollo de celdas solares eficientes y sostenibles a un costo reducido, que constituyen una alternativa viable a las tradicionales fabricadas con silicio.
El sistema fotovoltaico innovador utiliza heteroestructuras híbridas compuestas por nanopartículas de oro y plata como agentes fotosensibilizantes. Según explica Luciano De Sio, coordinador del estudio, “su geometría particular y la combinación de metales favorecen un excelente absorción de la luz solar en el espectro visible y en el infrarrojo cercano”.
Los nuevos dispositivos presentan una notable estabilidad fotoeléctrica, gracias a un aumento de temperatura despreciable que no afecta el rendimiento del sistema. Al conectar varias celdas solares en serie, es posible aumentar su eficiencia al punto de sustituir una batería convencional, permitiendo así alimentar dispositivos electrónicos como cronómetros de laboratorio.
Los resultados obtenidos demuestran que esta tecnología se basa completamente en las propiedades químicas y físicas de nanomateriales avanzados, constituyendo una alternativa prometedora. Esta línea de investigación podría conducir al desarrollo de una nueva generación de dispositivos fotovoltaicos, más eficientes, sostenibles e integrables en diversas aplicaciones, lo que facilitaría el suministro energético a hospitales móviles, laboratorios itinerantes y cubriría las necesidades energéticas de la población.
Dicha investigación ha sido posible gracias al respaldo de proyectos del Air Force Office of Scientific Research, bajo el título "Next-Generation Liquid Crystal Devices with Integrated Advanced Plasmonic Solar Cells", así como del programa NATO – Science for Peace and Security.
El equipo investigador está compuesto por F. Zaccagnini, S. Valdivieso, I. Bavasso, M. P. Bracciale, N. Tabiryan, F. Petronella y L. De Sio. Su trabajo titulado “Photovoltaic Cells Using Broadband Plasmon-Sensitized Nanostructures” fue publicado en la revista Small.
Pueden consultar más detalles sobre este avance tecnológico a través del siguiente enlace: https://doi.org/10.1002/smll.202509735.
Contacto:
Luciano De Sio – Departamento de Ciencias y Biotecnologías Médico-Quirúrgicas
luciano.desio@uniroma1.it