Semiconductores de banda intermedia

Los semiconductores de banda intermedia constituyen una clase de materiales con el potencial de incrementar la eficiencia de dispositivos optoelectrónicos, como las celdas solares y los fotocatalizadores, ya que permiten superar el límite clásico de Shockley–Queisser para celdas de una sola unión. Este concepto se basa en la generación de estados electrónicos deslocalizados que forman una banda intermedia semillena entre la banda de valencia y la banda de conducción de un semiconductor.

La presencia de esta banda habilita dos mecanismos de absorción de luz. El primero corresponde al proceso convencional, en el que un fotón promueve un electrón directamente desde la banda de valencia hacia la banda de conducción. El segundo involucra una absorción secuencial de dos fotones: un primer fotón, con energía menor que la del gap del material, excita al electrón desde la banda de valencia hacia la banda intermedia, y un segundo fotón lo promueve posteriormente hacia la banda de conducción. De esta manera, es posible aprovechar una fracción mayor del espectro solar, generando una mayor corriente sin reducir el voltaje de salida de la celda.