Nanocristalele ar putea spori eficienta celulelor solare
Un nou tip de nanocristal ar putea fi folosit in viitor pentru a dubla eficienta celulelor solare, conform recentelor cercetari publicate in jurnalul Science.
Celulele solare actuale au o eficinta maxima de aproximativ 31 la suta deoarece cea mai mare parte din excesul de energie solara este absorbita de electroni in traditionalii semiconductori siliconati, si este rapid eliberata sub forma de caldura inainte ca ea sa poata fi transformata in energie.
Cercetatorii de la Universitatea Austin din Texas si cea din Minnesota au descoperit ca semiconductorii realizati prin nanocristale — sau puncte cuantice — pot fi folositi pentru a capta “electronii fierbinti”, fapt care teoretic ar ridica eficienta celulelor solare la 66 la suta.
“Mai exista cativa pasi care trebuie facuti pentru a crea ceea ce eu numesc ‘celula solara fundamentala’,” afirma cerctatorul Dr. Xiaoyang Zhu, profesor al Universitatii Austin din Texas, intr-o declaratie pentru presa. “Intai, rata de racire a electronilor trebuie sa fie diminuata. Apoi noi trebuie sa fim capabili sa luam acei electroni si sa-i folosim rapid inainte ca ei sa-si piarda toata energia.”
Cercetarile anterioare au demonstrat ca punctele cuantum pot rezova prima problema. Acum, echipa lui Zhu a descoperit o modalitate de a transfera electronii fierbinti in asa fel incat sa poata fi folositi pentru a produce electricitate.
Cercetatorii au demonstrat ca electronii fierbinti capturati de punctele cuantice facuti din aliaj cu seleniu ar putea fi extrasi inainte ca ei sa fie raciti de catre un alt semiconductor, dioxid de titaniu. Punctele cuantice facute din alte materiale s-ar putea sa functioneze la fel de bine, afirma Zhu.
“Daca scoatem afara electronii fierbinti, putem sa lucram cu ei”, afirma Zhu. “Demonstrarea acestui transfer de electroni fierbinti stabileste o celula solara foarte incalzita si eficienta nu este doar un concept teoretic, dar si o posibilitate de experimentare.”
Dar mai este multa munca de facut pana la aparitia pe piata unor celule solare cu adevarat eficiente, spun cercetatorii, asta incluzand construirea si studierea unei celule actuale realizate prin puncte cuantice. O problema majora trebuie inca sa fie rezolvata si anume minimalizarea pierderii de energie in timpul transferului de electroni prin dioxidul de titaniu.
Cu toate astea, cercetatorii sunt optimisti gandindu-se la viitor. “Nu exista nici un impediment in folosirea energiei solare in proportie de 100 la suta de azi in 50 de ani,” declara Zhu.
Celulele solare bazate pe aceste descoperiri vor fi chiar mai ieftine, spun cercetatorii, din moment ce costurile suportate prin fabricarea lor sunt destul de mici.
Guvernul german finanteaza cercetarea celulelor solare nanotech.
Guvernul german a oferit 1.2 milioane de euro cercetatorilor pentru a dezvolta mai eficient aceste celule solare folosind nanotehnologia.
Cercetatorii de la Universitatea Tehnologica din Eindhoven din Olanda vor munci la combinarea unor celule nano prin sisteme minore de concentrare a luminii solare si care vor mari eficienta celulelor la 65 la suta.
Ei spera ca in 10 ani de acum incolo, celulele lor cu structura nano sa fie capabile de a genera o mare parte din electricitatea Europei, ??la un pret de trei ori mai mic.??
