Sunny Record:Gennembrud for hybride solceller

Tyske forskere ved Institut for Mikrosystemteknik (IMTEK) og Freiburg Materials Research Center (FMF) er lykkedes med at udvikle en metode til behandling af overfladen af ​​nanopartikler, som i høj grad forbedrer effektiviteten af ​​organiske solceller.

Forskerne var i stand til at opnå en effektivitet på 2 procent ved at bruge såkaldte kvantepunkter bestående af cadmiumselenid. Disse målinger, langt over de tidligere effektivitetsvurderinger på 1 til 1,8 procent, blev bekræftet af forskningsgruppen "Farve og organiske solceller" fra Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ved FMF.

Det fotoaktive lag af hybride solceller består af en blanding af uorganiske nanopartikler og en organisk polymer. Da det teoretisk er muligt at anvende metoden udviklet af forskerne på mange nanopartikler, dette gennembrud åbner nyt potentiale for at øge effektiviteten af ​​denne type solceller endnu mere. Proceduren er blevet patenteret, og resultaterne blev offentliggjort i en nylig udgave af Anvendt fysik bogstaver tidsskrift.

Organiske solceller tilhører den såkaldte tredje generation af solceller og er stadig i udviklingsstadiet. Verdensrekorden for rent organiske solceller, en type, hvor begge komponenter i det fotoaktive lag består af organiske materialer, er i øjeblikket på 7 procent for lag, der er skabt ved våde kemiske metoder. Organiske solceller har mange fordele i forhold til de konventionelle siliciumceller, der typisk bruges til energiproduktion i stor skala:De er ikke kun betydeligt tyndere og mere fleksible, de er også billigere og hurtigere at producere. De er således bedre egnet til at drive dagligdags enheder og systemer, der ikke er i konstant brug, såsom sensorer eller elektriske apparater. I det lange løb, organiske solceller kan drastisk reducere vores afhængighed af batterier og kabler.

Forskningsgruppen, der udviklede de banebrydende nye solceller, er et tæt sammensat team af kemikere, fysikere, og ingeniører fra IMTEK og FMF. "Gruppens tværfaglige orientering er en klar fordel og har ført til hurtige fremskridt med projektet. Vi var i stand til at udføre alle trin på egen hånd:fra syntesen af ​​nanopartiklerne til ændring af deres overflade og integration i kompositmaterialer, "siger gruppechef Dr. Michael Krüger. Hans" Nanosciences "forskergruppe er en del af formanden for sensorer ved IMTEK, der er i besiddelse af professor Dr. Gerald Urban. Gruppen anvender nu metoderne beskrevet i publikationen på andre lovende materialesystemer - også som en del af et fælles forskningsprojekt sponsoreret af det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning - for at forfine dem yderligere og forme dem til en markedsklar teknologi.De nødvendige forudsætninger for omsættelighed er markante forbedringer af effektiviteten, en yderligere stigning i materialernes holdbarhed, og en reduktion i produktionsomkostningerne.

Projektet "Quantum Dot Polymer Hybrids as Photoactive Material in Solar Cells" modtager finansiering fra det tyske forskningsfond gennem IMTEK -forskningsuddannelsesgruppen "Micro Energy Harvesting."