Ultradunne zonnepanelen bereiken recordrendement

In een paper gepubliceerd in ACS Photonics van de American Chemical Society , beschreef een team van de Universiteit van Surrey hoe ze de eigenschappen van zonlicht gebruikten om een ​​ongeordende honingraatlaag te ontwerpen die bovenop een plak silicium lag. Hun aanpak wordt weerspiegeld in de natuur in het ontwerp van vlindervleugels en vogelogen. Het honingraatontwerp maakt lichtabsorptie vanuit elke hoek mogelijk en vangt het licht in de zonnecel op, waardoor meer energie kan worden opgewekt.

In het laboratorium bereikten ze absorptiesnelheden van 26,3 mA/cm ² , een stijging van 25 procent ten opzichte van het vorige record van 19,72 mA/cm ² bereikt in 2017. Ze hebben een efficiëntie van 21 procent behaald, maar verwachten dat verdere verbeteringen het cijfer hoger zullen maken, wat resulteert in een efficiëntie die aanzienlijk beter is dan die van veel commercieel beschikbare fotovoltaïsche systemen.

Dr. Marian Florescu van het Advanced Technology Institute (ATI) van de Universiteit van Surrey zei:"Een van de uitdagingen van het werken met silicium is dat bijna een derde van het licht er rechtstreeks vanaf weerkaatst zonder te worden geabsorbeerd en de energie te benutten. Een gestructureerde laag over het silicium helpt dit aan te pakken en ons ongeordende, maar toch hyperuniforme honingraatontwerp is bijzonder succesvol."

Dr. Florescu vervolgde:"Er is een enorm potentieel voor het gebruik van ultradunne fotovoltaïsche cellen. Gezien hoe licht ze bijvoorbeeld zijn, zullen ze bijzonder nuttig zijn in de ruimte en zouden ze nieuwe buitenaardse projecten levensvatbaar kunnen maken. Omdat ze zoveel minder silicium gebruiken, hopen we dat er ook hier op aarde kostenbesparingen zullen zijn, en dat er potentieel is om meer voordelen te halen uit het internet der dingen en om energieneutrale gebouwen te creëren die lokaal worden aangedreven."