Zwiększona wydajność ogniw fotowoltaiczych dzięki nanoskalowym dziurkom

fot. American Chemical Society, Obraz z kikroskopu elektronowego prezentujący nanoskalowe dziurki w krzemie

Wraz ze wzrastającym popytem na rozwiązania związane z odnawianymi źródłami energii, nastąpił ogromny postęp w dziedzinie ogniw fotowoltaicznych. Od 2002 r produkcja paneli słonecznych podwaja się regularnie co 2 lata, co czyni je najszybciej rozwijającą się technologią związaną z OŹE. Ogólna wydajność konwersji promieni słonecznych na energię jest ciągle niewystarczająca aby technologia ta skutecznie mogła konkurować pod względem kosztów z paliwami kopalnymi, dlatego pomimo rosnącego zainteresowania wciąż nie jest szeroko rozpropagowana.

Dążąc do poprawy wydajności ogniw naukowcy opracowali niedawno nowy typ ogniwa oparty na krzemie posiadający w swej geometrii nanorurki o średnicy około 500-600nm. Powoduje to otrzymanie konwersji energii słonecznej na elektryczną na poziomie 9,5%. Jest to wynik prawie dwukrotnie lepszy w porównaniu z ogniwami fotowoltaicznymi wyposażonymi w nanorurki i inne optyczne nanostruktyru, z których najlepsze osiągają sprawność rzędu 5%/.

Naukowcy wyjaśniają, że kluczem do poprawy wydajności ogniw słonecznych są nanodziurki, których tablice powoduję poprawę wchłaniania proemini słonecznych niż nanorurki. Ponadto nanodziurki charakteryzują się doskonałą odpornością mechaniczną w porównaniu z nanorurkami. Ponadto dziurki posiadają lepszą zdolność rejestrowania światła słonecznego.

Więcej informacji: Kui-Qing Peng, et al. “High-Performance Silicon Nanohole Solar Cells.” J. "High-Performance Silicon Nanohole Solar Cells". J. Am. Jestem. Chem. Chem. Soc. Doi:10.1021/ja910082y Soc. Doi: 10.1021/ja910082y