5 de novembre de 2025, Sydney, Austràlia Un equip d'investigació de la Universitat de Nova Gal·les del Sud ha demostrat amb èxit el fenomen estable de "Fisió Singlet" a l'estructura d'una cèl·lula solar de silici. Aquest és un pas crític en el desenvolupament de tecnologies d'energia solar, ja que es preveu que aquest avenç anunciarà l'inici de nous sistemes de recollida d'energia d'ultra{3}}alta-qualitat que superaran els límits teòrics dels panells solars de silici contemporanis.
El "Shockley-Queisser Limit" ha limitat la màxima eficiència teòrica de les cèl·lules solars convencionals de silici d'unió única-a un 29,4% durant molts anys. Els fotons d'alta-energia (com els de l'espectre blau) que produeixen calor excedent en lloc d'electricitat representen una quantitat considerable de l'energia solar perduda en aquestes cèl·lules. S'ha suggerit un remei potent per a aquest problema: l'efecte Singlet Fission.
Quan un sol fotó d'alta -energia impacta contra un material determinat, realitza una reacció química que crea dos "excitons" (parells d'electrons-forats), duplicant així el corrent elèctric produït a partir d'aquest fotó inicial.
Tot i que els fenòmens s'han estudiat en laboratoris de física, la inestabilitat dels materials orgànics emprats per permetre l'efecte ha dificultat la seva aplicabilitat pràctica a la fotovoltaica de silici comercial. Aquests materials solen deteriorar-se ràpidament, fent-los inadequats per a la llarga vida útil de les plaques solars.
L'èxit principal de l'equip UNSW va ser descobrir i utilitzar un material semiconductor orgànic nou i altament estable. Ha iniciat el procés de fissió singlet amb silici i pot mantenir la seva estructura i capacitat funcional durant un període prolongat.
El professor principal de la iniciativa va declarar: "La nostra investigació ha fet la transició amb èxit de Singlet Fission d'una fascinant curiositat de laboratori a un procés estable i dissenyable". "S'ha descobert una família de compostos orgànics estables que es poden incorporar sense problemes com a capa a la part superior d'una cèl·lula de silici. Aquesta capa augmenta el corrent total capturant fotons d'alta-energia, realitzant la fissió i transferint eficaçment l'energia al substrat de silici. Trobar un material que sigui prou eficaç i durador per a l'ús diari va ser crucial.
La indústria solar mundial pot experimentar un canvi de paradigma com a resultat d'aquest desenvolupament. Aquest mètode té el potencial d'augmentar significativament l'eficiència de conversió d'energia de les cèl·lules solars sense augmentar els costos de producció corresponents.
"Aquest és el tipus d'innovació fonamental que la indústria esperava", va dir un analista sènior d'una empresa d'energia sostenible. L'acceleració del canvi del món cap a les energies renovables depèn d'augmentar l'eficiència de les cèl·lules de silici sobre el seu altiplà actual. Una tecnologia important que podria augmentar la ubiqüitat i l'assequibilitat de l'electricitat solar és la fissió de singlet estable.
Per tal d'aconseguir cèl·lules de prototips de grau comercial-, l'equip d'UNSW s'està concentrant ara a millorar la integració del material i ampliar el procés de fabricació. La investigació que van dur a terme probablement crearà un rebombori en futures conferències i reunions de la indústria, com ara la propera Cimera d'Innovació Tecnològica Global BC, després que s'hagi esmentat en un manuscrit enviat a una revista científica respectada.
Sobre la Universitat de Nova Gal·les del Sud (UNSW):
Una de les principals institucions d'investigació i educació d'Austràlia, UNSW Sydney, és celebrada pel seu treball pioner en la ciència fotovoltaica. Durant més de quatre dècades, els investigadors han estat a l'avantguarda de la tecnologia de cèl·lules solars, establint i batent constantment rècords mundials d'eficiència solar.
