Surrey-team Breek Rekord met Ultra-dunne, Hoek-onafhankelijke Zonnepanelen

In een artikel gepubliceerd in American Chemical Society's ACS Photonics, heeft een team van de Universiteit van Surrey gedetailleerd hoe ze kenmerken van zonlicht gebruikten om een ongerichte honingraaglaag te ontwerpen die bovenaan een wafel van silicium ligt. Hun benadering wordt in de natuur nagebootst in het ontwerp van vlindervleugels en vogelogen. Het honingraagontwerp maakt lichtabsorptie vanaf elke hoek mogelijk en vangt licht binnen de zonnecel, wat meer energie oplevert.

Recordabsorptie en efficiëntie

In het laboratorium bereikten ze absorptiesnelheden van 26,3 mA/cm², een stijging van 25 procent ten opzichte van het vorige record van 19,72 mA/cm² behaald in 2017. Ze behaalden een efficiëntie van 21 procent, maar verwachten dat verdere verbeteringen de cijfer hoger zullen duwen, resulterend in efficiënties die aanzienlijk beter zijn dan veel commercieel beschikbare fotovoltaïsche cellen.

"Een van de uitdagingen van werken met silicium is dat bijna een derde van het licht er recht afkaatst zonder geabsorbeerd te worden en de energie te benutten. Een getekstureerde laag over het silicium helpt dit aanpakken en ons ongerichte, maar hyperuniforme, honingraagontwerp is bijzonder succesvol,"

aldus Dr. Marian Florescu van het Advanced Technology Institute (ATI) van de Universiteit van Surrey.

"Er is enorm potentieel voor het gebruik van ultra-dunne fotovoltaïca. Gegeven hoe licht ze zijn, zullen ze met name nuttig zijn in de ruimte en kunnen nieuwe extra-terrestrische projecten haalbaar maken. Omdat ze zoveel minder silicium gebruiken, hopen we dat er kostenbesparingen zullen zijn hier op aarde, plus er kan potentieel meer voordeel komen van het Internet of Things en nul-energie gebouwen die lokaal gevoed worden."

Dr. Florescu vervolgde.