Control cuántico de las células solares para una mayor eficiencia

Es posible aumentar la eficiencia de las células solares fotoeléctricas controlando a escala cuántica una reacción química clave a la hora de transformar la luz en electricidad. Eso es lo que indica el trabajo del investigador español Juan Ángel Organero (Universidad de Castilla-La Mancha, Toledo) y otros investigadores de la Universidad de Lund (Suecia), publicado recientemente en Physical Review Letters.

El hallazgo se basa en la capacidad, desarrollada en los últimos años, de manipular la naturaleza cuántica de las reacciones químicas y biológicas mediante pulsos de luz. La técnica se llama control coherente. "Tradicionalmente, los químicos utilizan catalizadores o bien modifican variables macroscópicas como presión, temperatura, concentración o composición para influir en el resultado de una determinada reacción química. La aparición hace muy pocos años del control coherente de las reacciones químicas a través de pulsos de luz aborda el problema desde otra perspectiva distinta: manipular la naturaleza cuántica de los átomos y moléculas, de modo que podamos llegar a obtener cualquier producto de reacción posible", explican los investigadores.

El trabajo se centra en la reacción química que convierte luz solar en electricidad en determinadas células solares. En la reacción interviene una molécula de un derivado de rutenio y piridina, que es la encargada de atrapar la energía y transferirla, convertida en electrones, a otra molécula de óxido de titanio. Y lo que demuestran los investigadores es que, excitando la molécula de rutenio y piridina con luz láser de un determinado perfil temporal, la reacción de conversión de luz en electricidad aumenta en varios órdenes de magnitud.