Verdens mest effektive nanoplasmoniske solceller er udviklet

(PhysOrg.com) -- I en velsignelse for den lokale solcelleindustri, et team af forskere fra Swinburne University of Technology og Suntech Power Holdings har udviklet verdens mest effektive bredbånds nanoplasmoniske solceller.

I et blad udgivet i Nano bogstaver , forskerne beskriver, hvordan de har fremstillet tyndfilmssolceller med en absolut effektivitet på 8,1 pct.

Forskningen blev udført i regi af Victoria-Suntech Advanced Solar Facility (VSASF) i Swinburne. Gruppen arbejder på dramatisk at øge effektiviteten af ​​tyndfilmssolteknologi.

Ifølge Swinburne professor Min Gu, direktør for VSASF, tynde filmceller har tiltrukket enorm forskningsinteresse som et billigt alternativ til bulk krystallinske siliciumceller. Imidlertid, den betydeligt reducerede tykkelse af deres siliciumlag gør det vanskeligere for dem at absorbere sollys.

"Lysfangstteknologi er af afgørende betydning for at øge ydeevnen af ​​tyndfilmsolceller og gøre dem konkurrencedygtige med siliciumceller, " sagde professor Gu. "En af de vigtigste potentielle anvendelser af teknologien vil være at dække konventionelt glas, gør det muligt for bygninger og skyskrabere at blive drevet udelukkende af sollys."

VSASF-gruppen har forbedret effektiviteten af ​​tyndfilmceller ved at indlejre guld- og sølvnanopartikler i cellerne. Dette øger bølgelængdeområdet for det absorberede lys, forbedre omdannelsen af ​​fotoner til elektroner.

I deres hidtil mest effektive celler, forskerne gik et skridt videre, ved hjælp af såkaldte nukleerede eller 'ujævne' nanopartikler.

Seniorforsker ved Swinburne Dr. Baohua Jia sagde:"Den bredbåndsplasmoniske effekt er en spændende opdagelse af holdet. Det er virkelig et samarbejde mellem Swinburne og Suntech i løbet af de sidste 12 måneder. ”

Dr. Jia mener, at denne nye teknologi vil have en vigtig indflydelse på solcelleindustrien. "Det, vi har fundet, er, at nanopartikler, der har en ujævn overflade, spreder lys endnu længere ind i et bredbåndsbølgelængdeområde. Dette fører til større absorption, og forbedrer derfor cellens samlede effektivitet.

Professor Gu bifaldt den hurtige tidsramme, hvor forskergruppen har været i stand til at opnå 8,1 procent total effektivitet, han mener imidlertid, at der stadig er et betydeligt spillerum for at forbedre cellerne og omdanne måden, hvorpå verden skaffer energi.

”Vi er på en hurtig opadgående bane med vores forskning og udvikling. Med vores nuværende fremskridt forventer vi at opnå 10 procent effektivitet i midten af ​​2012, " sagde han. "Vi er godt på vej til at nå VSASF's mål om at udvikle solceller, der er dobbelt så effektive og kører til halvdelen af ​​prisen på dem, der er tilgængelige i øjeblikket."

Professor Gu sagde, at en anden fordel ved gruppens tilgang er, at nanopartikelintegration er billig og let at opskalere og derfor nemt kan overføres til produktionslinjen.

"Vi har brugt Suntech solceller fra starten, så det burde være meget ligetil at integrere teknologien i masseproduktion. Vi forventer, at disse celler vil være kommercielt tilgængelige inden 2017. ”

Suntech CEO Dr Zhengrong Shi sagde:"Vores team har opnået en imponerende milepæl med verdensrekorden for den mest effektive bredbånds nanoplasmoniske tyndfilmcelle. Dette er et vigtigt skridt i demonstrationen af ​​nanoteknologiens potentiale i at lede den næste generation af solceller. ”

Det Nano bogstaver papiret blev forfattet af Dr. Xi Chen, Dr Baohua Jia, Dr Jhantu Saha, Mr Boyuan Cai, Dr Nicholas Stokes, og professor Min Gu fra Swinburne og Dr. Qi Qiao, Dr. Yongqian Wang og Dr. Zhengrong Shi fra Suntech.