Innowacyjne ogniwa słoneczne

Oprac. e-sieci. na podst. technologyreview.com | 03/01/2009 08:19

Naukowcy z instytutu MIT skonstruowali na bazie cienkowarstwowych struktur krzemowych nowatorskie ogniwo słoneczne, znacznie przewyższające pod względem wydajności elementy budowane z zastosowaniem standardowych technologii.


REKLAMA




Uczeni pod kierunkiem profesora materiałoznawstwa i nauk inżynieryjnych Lionela Kimerlinga umieścili na tylnej stronie ogniw reflektory o wysokiej sprawności, a przednią pokryli specjalną warstwą antyrefleksyjną. Pozwala to wyłapywać w strukturze krzemowej dodatkowe kwanty światła czerwonego i bliską podczerwień – fale w tym zakresie następnie zostają przetworzone na energię elektryczną.
Opracowaną przez metodę przechwytywania światła uczeni zastosowali w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych o grubości około pięciu mikrometrów. Dzięki temu ich prototypowe urządzenie przetwarza światło na energię elektryczną o 15 procent skuteczniej niż ogniwa cienkowarstwowe będące obecnie w sprzedaży.
Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne na bazie krzemu będą tańsze w produkcji niż tradycyjne komponenty, ponieważ wymagają użycia mniejszej ilości materiału. W przypadku standardowych ogniw wykorzystywane są wafle krzemowe o grubości ponad 100 mikrometrów, podczas gdy ich cienkowarstwowe odpowiedniki wymagają zastosowania płytek o grubości wynoszącej zaledwie kilka mikrometrów. Główny problem polegał do tej pory na tym, że technologia cienkowarstwowa oferowała ograniczone możliwości wytwarzania prądu – fotony światła czerwonego i bliskiej podczerwieni pozostawały w strukturze materiału zbyt krótko, aby zdążyły zostać wchłonięte.