Pułapkowanie światła w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych
W nowoczesnych cienkowarstwowych ogniwach słonecznych pułapkowanie światła zwykle osiąga się poprzez wykorzystanie szorstkich powierzchni, które umożliwiają całkowite wewnętrzne odbicie. Powierzchnie te zwiększają ścieżkę optyczną nośników energii, zasadniczo wydłużając ich czas retencji w urządzeniu, a tym samym zwiększając potencjał eksploatacji. Celem projektu AGATHA(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Advanced gratting for thin films solar cell), finansowanego ze środków UE, było ulepszenie pułapkowania światła. Naukowcy wykorzystali modulowaną teksturę powierzchni, łączącą mikrometrowe podłoże z teksturyzowanego szkła z elektrodą o wielkości kilkuset nanometrów (wykonaną z przezroczystego tlenku przewodzącego przy pomocy wytrawiania molibdenu). Powierzchnie o podwójnej teksturze maksymalizują rozpraszanie światła w ogniwach cienkowarstwowych z krzemu oraz z selenku miedziowo-indowo-galowego. Naukowcy stworzyli trójwymiarowe modele optyczne uwzględniające szorstkość wszystkich warstw ogniwa, a przewidywania teoretyczne zostały potwierdzone przez pomiary eksperymentalne. Projekt AGATHA był jednym z trzech realizowanych w ramach skoordynowanego programu zorganizowanego we współpracy UE z Indiami. Pomimo opóźnień w popisaniu umowy między konsorcjami europejskimi i indyjskimi, partnerzy zrealizowali wszystkie przyjęte założenia w ciągu sześciu lat trwania projektu. Nowa technologia powinna umożliwić zmniejszenie grubości warstwy absorpcyjnej, co przyczyni się do ograniczenia zużycia materiału i obniżenia kosztów, a jednocześnie do poprawy sprawności ogniw. Dzięki zwiększeniu wytwarzanego fotoprądu oraz zachowaniu innych pożądanych parametrów elektrycznych rozwiązanie to powinno wpłynąć na 70% rynku cienkowarstwowych ogniw słonecznych.
