Naukowcy zwiększają wydajność ogniw słonecznych
Niemiecki zespół naukowców opracował technikę obróbki powierzchni nanocząstek. Obróbka zwiększa wydajność organicznych ogniw słonecznych. Wyniki prac zaprezentowane w czasopiśmie Applied Physics Letters obrazują, w jaki sposób uzyskano 2% wydajność za pomocą tak zwanych kropek kwantowych z selenku kadmu. Naukowcom z Instytutu Technologii Mikrosystemów (IMTEK) i z Centrum Materiałoznawstwa we Freiburgu (FMF), obydwa przy Uniwersytecie we Freiburgu w Niemczech, udało się osiągnąć wyższe wskaźniki wydajności od tych osiąganych wcześniej, sięgających 1-1,8%. Metoda jest objęta ochroną patentową. Grupa badawcza "Barwione i organiczne ogniwa słoneczne" przy Instytucie Systemów Energii Słonecznej im. Fraunhofera w Niemczech potwierdziła pomiary wykonane przez naukowców z Freiburgu. Zdaniem zespołu hybrydowe ogniwa słoneczne są chronione przez warstwę zawierającą mieszaninę nieorganicznych nanocząstek i organiczny polimer. W teorii nowa technika może zostać wykorzystana do wielu nanocząstek i jeszcze bardziej podnieść wydajność tego typu ogniw słonecznych. Pozostając nadal w fazie doświadczalnej, organiczne ogniwa słoneczne należą do trzeciej generacji ogniw słonecznych - mówią naukowcy. Najnowsze dane pokazują, że światowy rekord całkowicie organicznych ogniw słonecznych wynosi 7% w przypadku warstw wytworzonych za pomocą mokrych metod chemicznych. Fotoaktywna warstwa tych ogniw słonecznych jest wykonana z materiałów organicznych. Ogniwa organiczne przyniosłyby ogromne korzyści rynkowi energetycznemu. Producenci energii zwykle korzystają z konwencjonalnych ogniw krzemowych, ale ogniwa słoneczne są znacznie cieńsze, elastyczniejsze, tańsze i szybsze w produkcji. Według naukowców organiczne ogniwa słoneczne można by wykorzystywać do doładowywania elektrycznych urządzeń i systemów użytkowych, które nie są używane systematycznie. W ostatecznym rozrachunku organiczne ogniwa słoneczne mogą pomóc w znacznym ograniczeniu uzależnienia od akumulatorów i przewodów. "Interdyscyplinarna orientacja grupy stanowi wyraźną przewagę i przyczyniła się do szybkiego postępu prac w ramach projektu" - wyjaśnia dr Michael Krüger z IMTEK, kierownik grupy. "Byliśmy w stanie samodzielnie przeprowadzić wszystkie etapy: począwszy od syntezy nanocząstek po modyfikację ich powierzchni i integrację z materiałami kompozytowymi." W skład grupy badawczej wchodzą fizycy, chemicy i inżynierowie. Teraz stosują technikę wobec innych materiałów posiadających odpowiedni potencjał, aby dalej je doskonalić i przygotować do wprowadzenia na rynek technologiczny. Komercjalizacja techniki wymaga lepszej wydajności, zwiększonej trwałości materiałów i niższych kosztów produkcji.
Kraje
Niemcy