Udskrivning af solceller

Australske forskere har opfundet nanoteknologiske solceller, der er tynde, fleksibel og brug 1/100 af materialerne fra konventionelle solceller.

Printbar, fleksible solceller, der dramatisk kan reducere omkostningerne ved vedvarende energi, er blevet udviklet af ph.d.-studerende Brandon MacDonald i samarbejde med hans kolleger fra CSIROs Future Manufacturing Flagship og University of Melbournes Bio21 Institute.

Deres patenterede teknologi er baseret på blæk, der indeholder små, halvledende nanokrystaller, som kan printes direkte på en række forskellige overflader.

Ved at vælge den rigtige kombination af blæk og overflade er det muligt at lave effektive solceller med meget lidt materiale eller energi.

"Problemet med traditionelle solceller, Brandon siger, "er, at det kræver mange komplekse og energikrævende trin at lave dem."

"Ved at bruge nanokrystal blæk, de kan fremstilles på en kontinuerlig måde, hvilket øger gennemløbet og burde gøre cellerne meget billigere at producere."

Nanokrystaller, også kendt som kvanteprikker, er halvledende partikler med en diameter på et par milliontedele af en millimeter. På grund af deres ekstremt lille størrelse kan de forblive suspenderet i en opløsning.

Denne løsning kan derefter deponeres på en række forskellige materialer, herunder fleksibel plast eller metalfolie. Det tørres derefter til en tynd film.

Brandon og hans kolleger opdagede, at ved at deponere flere lag af nanokrystaller kan de udfylde eventuelle defekter, der dannes under tørreprocessen.

Resultatet er en tæt pakket, ensartet film, ideel til lette solceller.

Nanokrystallerne består af et halvledende materiale kaldet cadmiumtellurid, som er en meget stærk absorber af lys. Det betyder, at de resulterende celler kan gøres meget tynde.

"Den samlede mængde materiale, der bruges i disse celler, er omkring 1% af, hvad du ville bruge til en typisk siliciumsolcelle.

Selv sammenlignet med andre typer cadmiumtelluridceller er vores meget tyndere, bruger cirka en tiendedel så meget materiale, " siger Brandon.

Teknologien er ikke begrænset til solceller. Det kan også bruges til at lave printbare versioner af andre elektroniske enheder, såsom lysemitterende dioder, lasere eller transistorer.

For sit arbejde har Brandon modtaget 2010/11 DuPont Young Innovator's Award og har fået sit arbejde offentliggjort i tidsskriftet Nano bogstaver .