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Es copiando la nanoestructura de los ojos de las mariposas que los investigadores piensan poder desvelar uno de los retos principales de la energía solar fotovoltaica: oponerse a la propiedad reflectora del silicio, que obliga a los fabricantes a aplicar costosos recubrimientos antireflectantes.
 

 

 

 

 

 

Al reflejar la luz, el silicio, componente básico de las células solares fotovoltaicas, perjudica la eficacia de los propios paneles solares. La solución que emplean actualmente los fabricantes es la del recubrimiento antireflejo. Además del hecho que representa un coste importante en la fabricación, «el recubrimiento azulado de los tratamientos antirreflejos que se ven sobre las células solares no es muy eficaz fuera de una banda bastante estrecha de longitud de onda». Para el profesor Jiang, de la Universidad de Florida, la alternativa se encontraría en los ojos de las mariposas nocturnas.

«Encontramos nuestra inspiración en la naturaleza, intentando imitar la nanoestructura natural -explica Jiang-: los ojos de las mariposas no son nada reflectantes».

Los ojos de las mariposas tienen la córnea cubierta de protuberancias. Estas prominencias están ordenadas de tal manera que la luz no pueda prácticamente reflejarse. Es muy probable que las mariposas desarrollaran esta particularidad para escapar de los depredadores nocturnos.

Para reproducir este efecto, Jiang utiliza un método llamado «spin coating»: hacer girar un substrato para desplegar la solución que se encuentra detrás. Se colocan algunos nanopartículas en suspensión en un líquido sobre un «wafer» (oblea) de silicio, similar a los utilizados en las células solares.

«Es el automontaje» -afirma Jiang para explicar la colocación de nanopartículas. Todas las partículas son del mismo tamaño. Es como cuando se ponen perlas de vidrio en una caja, antes de agitarla. Todas las perlas van a organizarse ellas mismas en un orden particular.» Las nanopartículas, una vez distribuidas, pueden utilizarse como modelo para transferir la estructura de los nanopartículas sobre el wafer.

Además de ser técnicamente simple, el proceso es también poco costoso, contrariamente a los recubrimientos antireflejos. Gracias a este método, los paneles reflejarían un 2% menos de luz, contra el 35 al 40% de reflexión natural del silicio (sin recubrimiento).

Para Jiang y su equipo, la próxima etapa es la de la fabricación, aunque, no obstante espera mejorar la concepción: «Actualmente, eso se hace con una única placa de silicio cristalino. Esperamos poder extender esta tecnología para que pueda funcionar sobre silicio policristalino, hacia el que las tecnologías ahora se orientan.