Tworzenie wysokowydajnych ogniw słonecznych
Dzięki innowacyjnym nanokompozytom i procesom w ogniwach słonecznych, które stworzono w ramach finansowanego przez UE projektu SNAPSUN , sprawność ma wynieść ponad 25 %. Kluczem do sukcesu było kontrolowanie wielkości nanocząsteczek krzemu oraz rozkładu luźnego krzemu, jak również zwiększenie zakresu możliwych do zastosowania potencjalnych materiałów matrycy głównej. Wszystkie te czynniki mają decydujące znaczenie dla sterowania przerwą energetyczną, która ma bezpośredni wpływ na absorpcję widma oraz wydajność przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną. Do chwili obecnej nie były dostępne żadne odpowiednie procesy ani materiały. Aby jednocześnie zachować zgodność z wymogami specyfikacji i zmniejszyć koszty produkcji, zespół opracował nowe regulowane procesy wytwarzania przy niskiej temperaturze oparte na utrwalonych metodach osadzania. Metody te umożliwiły produkcję na skalę przemysłową partii nanocząsteczek krzemu bez pogarszania jakości bądź solidności. Nanocząsteczki zostały umieszczone na matrycach głównych z szeroką przerwą energetyczną, tak aby umożliwić sterowanie przerwą energetyczną w celu uzyskania wysokiej wydajności. Dzięki zastosowaniu nowatorskiej metody tomografii mikroskopem elektronowym w celu trójwymiarowej wizualizacji nanocząsteczek SNAPSUN naukowcy osiągnęli rozdzielczość w nano-skali i wykazali bardo dużą gęstość nanocząsteczek krzemu oraz wąski rozkład granulometryczny. Dzięki projektowi SNAPSUN stworzono możliwość osadzania na dużą skalę nanokompozytów na tanich substratach, wśród których były również substraty elastyczne, oraz możliwość absorpcji optycznej ogniw cienkowarstwowych (poniżej 1 mikrometra) na poziomie powyżej 85 %. Uzyskano obiecujące wstępne wyniki dotyczące nanokompozytów użytych w demonstracyjnych ogniwach słonecznych, wytyczając ścieżkę w kierunku optymalizacji i komercyjnego zastosowania.
