Nano-sferele din argint, secretul unor celule solare mai performante

Cercetătorii de la Stanford au descoperit o modalitate de a creşte cu până la 20% eficacitatea celulelor solare neconvenţionale, realizate prin imprimarea unei pelicule cu straturi senzitive la lumină.

Acestea sunt mai uşor de realizat faţă de celulele solare clasice, dar sunt relativ ineficiente faţă de acestea. Acum, cercetatorii au folosit un metal reflector cu o forma special proiectată pentru a eficientiza pelicula cu până la 20%. Reflectorul este un strat subtire de film argintiu cu o serie de “cocoaşe” la scara nanometrică, scrie Technology Review.

“Am avut cu 5 până la 20% mai multă absorbţie în funcţie de vopseaua aplicată”, spune Michael McGehee, director al Centrului pentru Fotovoltaică Avansată de la Stanford.

Studiul său a fost publicat in jurnalul Advanced Energy Materials.

Peliculele impregnante cu materiale fotosenzitive au rată de eficienţă a conversiei în jurul a 11%. Totuşi acestea folosesc electroliţi lichizi care sunt volatili si se pot scurge. Celulele cu electroliţi solizi au o eficienţă de doar 5%.

Celulele solare pe bază de straturi aplicate cu materiale fotosenzitive sunt compuse din nanocristale amestecate cu molecule din “vopseaua” respectivă. Aceasta absoarbe lumina şI creează electroni şI zone încarcate electric pozitiv. Cristalele transferă electronii unui electrod pentru a produce curent electric, în vreme ce electroliţii cară “găurile” pozitive către celălalt electrod.

În cazul electroliţilor solizi, aceştia nu sunt la fel de eficinţi dar electronii şI “găurile” se recombină mult mai uşor. Dar pe măsură ce sunt mai subţiri celulele, cu atât mai multă lumină trece prin film fără a fi absorbită. De regulă cercetătorii încearcă să îmbunătaţească aceste celule prin dezvoltarea de noi vopsele fotosenzitve sau noi nanocristale. În schimb, McGehee şI colegii săi au folosit reflectori pentru a îmbunătăţi performanţa.

Adică au creat mici ridicături care reglectă o parte a luminii cu 90%. Aşadar în loc ca lumina să lovească celula şI să se reflecte inapoi, mai multă lumină se mişcă pe acesta şI ajunge eventual tot pe peliculă. Practic, acestea sunt un fel de aplificator.