Nowe powłoki na ogniwach słonecznych

Naukowcy z USA opracowali nowe powłoki dla ogniw słonecznych, zwiększające ich wydajność oraz zmniejszające koszt wytwarzania. Mogą być one nakładane tak jak warstwy światłoczułe na film fotograficzny i przy użyciu tego samego sprzętu.

Nowe powłoki opracował zespół naukowców z Rice University oraz inżynierów z firmy technologicznej Natcore Technology i firmy fotograficznej Kodak. Są to powłoki antyrefleksyjne, nakładane w końcowych stadiach procesu wytwarzania ogniw słonecznych. Obecnie tego typu powłokami pokrywane są wafle krzemowe, stanowiące bazę dla ogniw słonecznych czasie energochłonnego procesu kondensacji par substancji wyjściowych na powierzchni ogniw.

Jest to proces odbywający się w wysokich temperaturach i wymagający starannego nadzoru. Naukowcy z Rice University stworzyli powłokę z nanokryształów zwanych kropkami kwantowymi. Pobierają one tę część energii, której nie wychwytują krzemowe ogniwa słoneczne. Aby uniknąć oddziaływań elektrycznych między nimi, co doprowadziłoby do zniszczenia całej warstwy, naukowcy opracowali pokrycie z dwutlenku krzemu, który jednocześnie zabezpiecza kropki kwantowe i powoduje, że nie następują między nimi oddziaływania elektryczne.

Pokrycie nakładane jest na zimno, w procesie tworzenia filmu z wieloskładnikowego rozpuszczalnika zawierającego dwutlenek krzemu. Regulując tempo jego nakładania można tworzyć warstwy pokrycia o określonej grubości. Proces ten przypomina nakładanie warstwy na film fotograficzny; został opracowany wspólnie z inżynierami z firmy fotograficznej Kodak i może być wykonywany na tym samym sprzęcie, którego firma ta używała do produkcji filmów w zarzuconej już technologii Advanced Photo Systems, co znacznie obniża koszty wytwarzania ogniw.

Jak powiedział „Technology Review” Charles Provini, prezes zarządu, kierujący badaniami w Natcore, zastosowanie nowej technologii zmniejsza koszty wytwarzania ogniw słonecznych o 1 mln dol. rocznie na każdej z linii produkcyjnych.

Naukowcy i inżynierowie z Natcore opracowują także nowy typ ogniw słonecznych, wytwarzanych całości z nanorurek węglowych z pokryciem m.in. z nanokryształów różnych typów. Ogniwa te znajdują się jednak w dość wczesnym stadium badań i ich produkcja rozpocznie się najwcześniej za 5-8 lat.

PAP - Nauka w Polsce