(Phys.org)—Un team di scienziati del Royal Melbourne Institute of Technology in Australia ha annunciato lo sviluppo di un materiale nanostrutturato fatto di quelli che chiamano nanoconi, un tipo di nanomateriale che può essere aggiunto per aumentare l'efficienza del fotovoltaico aumentando le loro capacità di assorbimento della luce. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il team descrive il nuovo materiale, come funziona, e le loro speranze per il suo utilizzo in un'ampia varietà di applicazioni fotovoltaiche.

Gli attributi positivi del nuovo materiale strutturato a cono derivano da un indice di rifrazione ultraelevato:ogni cono è costituito da un tipo di materiale che agisce all'interno come isolante e all'esterno come conduttore:al microscopio il materiale sembra una massa di proiettili alzati in piedi all'estremità su una base piatta. Esso, come altri isolanti topologici, sfrutta le oscillazioni che si verificano a seguito delle variazioni della concentrazione di elettroni che si verificano quando il materiale viene colpito da fotoni. Ogni cono ha un rivestimento in metallo e un nucleo basato su un dielettrico:un materiale realizzato con essi sarebbe in grado di fornire proprietà di assorbimento della luce superiori, rendendolo ideale non solo per le celle solari, ma un'ampia varietà di applicazioni fotovoltaiche che vanno dalle fibre ottiche alle guide d'onda e persino alle lenti. I ricercatori suggeriscono che se un tale materiale dovesse essere utilizzato come parte di una tradizionale cella solare a film sottile, potrebbe aumentare l'assorbimento della luce fino al 15% sia nel visibile che nell'ultravioletto.

Nelle interviste alla stampa, i ricercatori hanno sottolineato che la loro è la prima volta che viene creata una tale struttura a nanocono e forse altrettanto importante, ha osservato che la loro creazione non richiederebbe nuove tecniche di fabbricazione. Anche, hanno suggerito che a causa delle migliori proprietà di assorbimento della luce del nuovo materiale, "sia la corrente di cortocircuito che l'efficienza di conversione fotoelettrica potrebbero essere migliorate".

I ricercatori notano anche che, a differenza di altre nanostrutture, le oscillazioni generate dai nanoconi sono insensibili alla polarizzazione, il che significa che non devono essere direzionalmente perpendicolari alle nanofessure, il che li rende più utili in una gamma più ampia di applicazioni perché possono essere integrati direttamente nell'hardware attuale. Aggiungono che hanno in programma di spostare i loro sforzi verso la concentrazione sulla plasmonica che si verifica in altri tipi di strutture con diversi tipi di forme.

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