Billigere, mere effektiv solteknologi et skridt nærmere

En ny undersøgelse ledet af The Australian National University (ANU) kan føre til billigere og mere effektiv solcelleteknologi.

Studiets medforfatter Dr. Heping Shen fra ANU School of Engineering siger, at det nuværende solcellemarked er domineret af siliciumbaseret teknologi, som nærmer sig sin effektivitetsgrænse.

"For at fortsætte overgangen til en vedvarende energibaseret økonomi, vi er nødt til at blive ved med at reducere omkostningerne til solenergi, og den bedste måde at gøre det på er at øge effektiviteten af ​​solceller, " sagde Dr. Shen.

"Hvis vi kan have en billig energikilde, der også er ren - hvem vil ikke gerne bruge den?"

ANU ingeniører, i samarbejde med forskere fra California Institute of Technology, har udviklet en måde at kombinere silicium med et andet materiale (kendt som perovskit), mere effektivt at omdanne sollys til elektricitet.

Nøglen er den måde, hvorpå materialerne forbindes til at danne det, der er kendt som en 'tandem solcelle' - i det væsentlige en solcelle oven på en anden. ANU-forskerne siger, at deres er en af ​​de enkleste, der nogensinde er udviklet.

"Vi har konstrueret en tandemstruktur, der er utraditionel. Når ingeniører kombinerer to celler, skal de normalt have et mellemlag, så elektrisk ladning nemt kan overføres mellem de to celler, så de kan arbejde sammen " sagde Dr. Shen.

Ifølge medforfatter Dr. Daniel Jacobs, det er lidt som at lave en club sandwich med ekstra brød i midten – det spiller en strukturel rolle, men sandwichen ville smage bedre uden den.

"Vi har fundet en ny måde at stable de to celler sammen på, så de vil arbejde effektivt med hinanden - vi har ikke brug for mellemlaget, eller ekstra brød, længere, " sagde Dr. Jacobs.

Dette minimerer energispild og forenkler strukturen, forhåbentlig gør det billigere og nemmere at producere.

"Med tandems er det afgørende at demonstrere en fremstillingsproces, der er så enkel som muligt, ellers er den ekstra kompleksitet ikke umagen værd ud fra et omkostningsperspektiv", Dr. Jacobs sagde.

"Vores struktur involverer et fabrikationstrin mindre, og har også fordele for ydeevnen."

Dr. Jacobs siger, at selvom det kan være svært at kombinere to materialer i et tandem-arrangement, når du først får det rigtigt, stiger effektiviteten meget hurtigt, langt ud over, hvad der er muligt med silicium i sig selv.

"Vi har allerede nået en forbedring på 24 procent i effektivitet med denne nye struktur, og der er masser af plads tilbage til at vokse den figur."

Undersøgelsen er publiceret i Videnskabens fremskridt .