Szykuj miejsce na dachu – ogniwa słoneczne właśnie stały się o wiele lepsze. I o wiele bardziej opłacalne

Artykuł/Nauka 27.11.2015
Szykuj miejsce na dachu – ogniwa słoneczne właśnie stały się o wiele lepsze. I o wiele bardziej opłacalne

Ogniwa fotowoltaiczne znajdują coraz więcej zastosowań, a ich popularność cały czas rośnie. Jednak dopiero udanie się za granicę, na przykład do Niemiec lub Austrii, pokazuje jak powszechne mogą one być – czasami ma się wrażenie, że każda wolna powierzchnia jest przeznaczona na uzyskiwanie energii słonecznej.

Oczywiście w przypadku fenomenu powszechności baterii słonecznych w Europie Zachodniej przyczyną są zazwyczaj preferencje zawarte w przepisach danego kraju – np. odpisy podatkowe przy zakupie ogniwa.

Najpopularniejszy rodzaj ogniw fotowoltaicznych ma jednak mały feler konstrukcyjny – przez to, że znajdujący się w nich półprzewodnik umieszczony jest pomiędzy dwoma metalowymi złączami, zasłonięta pozostaje część ogniwa, a w rezultacie zmniejszona zostaje jego wydajność. Górne złącze zazwyczaj przybiera formę siatki umieszczonej nad ogniwem.

Problem ten postanowili rozwiązać naukowcy w Uniwersytetu Stanforda.

Dzięki zastosowaniu nanotechnologii udało im się stworzyć kontakt, prawie całkowicie przepuszczający światło słoneczne.

Pierwszym krokiem, którego dokonali badacze było stworzenie odpowiedniej nanostruktury: warstwy złota o grubości 16 nanometrów naniesionej na warstwę krzemu. W powierzchni materiału znajdują się niewidoczne dla gołego oka otwory. Materiał pokrywał 65 procent powierzchni i odbijał aż 50 procent światła. W celu usprawnienia wydajności stworzono specjalne nanorurki, wystające spod powierzchni złota i „łapiące” światło, zanim zostanie ono odbite.

Ciekawostka: nanorurki mają 330 nanometrów każda i spowodowały, że powierzchnia złota stała się dla ludzkiego oka ciemnoczerwona. Był to zupełnie nieprzewidziany przez naukowców fenomen.

ogniwa słoneczne

Jak tłumaczy jeden z badaczy ze Stanford, Vijay Narasimhan, nanorurki porównać można do „lejków”, przez które większa ilość światła trafia do ogniwa.

Jak oszacowano, ta technologia może zwiększyć wydajność ogniw w produkcji elektryczności od 20 do 22 procent. Jest znaczący zysk, szczególnie jeśli weźmiemy pod uwagę, że ogniwo w ten sposób staje się tańsze w użytkowaniu – wcześniej zwracając nam zainwestowane pieniądze w postaci energii elektrycznej.

Efektem ubocznym pracy nad nowym ogniwem jest uproszczenie procesu jego produkcji. Ogniwo półprzewodnikowe wraz z przewodzącym prąd kontaktem w postaci nanostruktury powstają w trakcie jednego procesu i stanowią nierozerwalną całość.

Źródło: phys.org

* Grafika: Shutterstock

Dołącz do dyskusji

MAŁO? CZYTAJ KOLEJNY WPIS...

MAŁO? CZYTAJ KOLEJNY WPIS...

Advertisement