Los científicos están avanzando en el uso de semiconductores para convertir la luz solar en energía renovable.En las células solares, los semiconductores convierten la luz solar en electricidad.Cuando los semiconductores entran en contacto directo con el agua, pueden utilizar la luz solar para convertir el agua en hidrógeno, un combustible libre de carbono.La energía producida por el semiconductor está dada por su fotovoltaje.

Ahora, investigadores de la Universidad de California, Davis y la Universidad Martin Luther en Alemania han desarrollado una nueva técnica para medir cuantitativamente este fotovoltaje.Medir el fotovoltaje es esencial para encontrar las mejores condiciones para producir combustible a partir de la luz solar y el agua.

Los hallazgos sonpublicadoen las revistasEnergía y ciencias ambientales.

Los investigadores pueden medir fácilmente la electricidad.producción de energíadecélulas solaresutilizando cables que conectan la celda y un dispositivo de medición.Sin embargo, esta producción de energía es difícil de medir en electrodos de combustible solar que están en contacto con el agua.Esto se debe a que el agua pura no es conductora de electricidad, lo que impide a los investigadores observar el fotovoltaje.

En este caso, el equipo demuestra que la fototensión de estos electrodos de combustible solar se puede medir sin contacto.Para ello, utilizaron la llamada sonda Kelvin dorada, que se cierne sobre el dispositivo iluminado y recoge la información a través del espacio.

En este estudio, los científicos realizaron mediciones de fotovoltaje sin contacto en vanadato de bismuto, un semiconductor para la oxidación del agua, y en seleniuro de cobre y galio, un semiconductor para la generación de hidrógeno a partir del agua.Cubrieron los semiconductores con soluciones acuosas y un portaobjetos de vidrio para microscopía y colocaron el portaobjetos debajo de la sonda Kelvin.

Los investigadores descubrieron que el fotovoltaje depende no sólo del semiconductor, sino también del color de la luz (elenergía fotónica), elintensidad de la luzy las propiedades químicas de la solución acuosa.Esta información permite a los científicos identificar las mejores condiciones para la conversión directa de energía solar en hidrógeno y otros combustibles.