Los investigadores de la Universidad de Cambridge están trabajando en el desarrollo de semiconductores asequibles capaces de capturar la luz solar para convertirla en hidrógeno, un combustible limpio, utilizando óxidos de cobre. Aunque estos materiales son económicos y no tóxicos, su eficiencia ha sido superada por el silicio, el cual domina el mercado de semiconductores. Sin embargo, han descubierto que orientar los cristales de óxido de cobre de manera específica mejora significativamente su rendimiento, permitiendo que las cargas eléctricas se muevan más rápido y lejos a través del material.

El estudio, publicado en la revista Nature, reveló que esta técnica de fabricación aumentó en un 70 % el rendimiento de los fotocátodos de óxido de cobre existentes, mientras garantizaba una mayor estabilidad. Estos resultados sugieren que los materiales de bajo costo podrían impulsar la transición hacia combustibles limpios y sostenibles, contribuyendo a la infraestructura energética actual.

El óxido cuproso, aunque prometedor como sustituto económico del silicio, enfrenta desafíos inherentes debido a la pérdida de carga eléctrica en su estructura. La clave para mejorar su desempeño radica en la optimización de su capacidad para generar y transportar eficientemente cargas eléctricas cuando se expone a la luz solar.

Los investigadores lograron cultivar películas de óxido cuproso de alta calidad utilizando técnicas de deposición de películas finas, lo que les permitió controlar la orientación de los cristales. Observaron que cuando las cargas eléctricas se movían diagonalmente a través de los cristales, el rendimiento aumentaba significativamente. Este hallazgo sugiere que la orientación cristalina es crucial para maximizar la eficiencia del material.

Aunque se requiere más investigación y desarrollo, estos avances podrían tener un papel crucial en la transición hacia fuentes de energía más sostenibles. Los investigadores están entusiasmados con el potencial de estos materiales y están comprometidos con la comprensión completa de sus propiedades físicas y su rendimiento en aplicaciones prácticas.