Fotovoltaica este foarte departe de a fi profitabilă în prezent, doar o politică de subvenții ne oferă iluzia că este. Prin urmare, potențialul de progres, în special în ceea ce privește eficiența energetică, este semnificativ. Iată un exemplu de cercetare care urmărește îmbunătățirea acestui criteriu ... dar cu ce preț?

„La Universitatea Notre Dame, Indiana, un grup de cercetători condus de Dr. Prashant V. Kamat a dezvoltat celule fotovoltaice prin combinarea punctelor cuantice semiconductoare de diferite dimensiuni și nanotuburi TiO2 în locul semiconductoarelor utilizate în mod convențional. , făcându-le mult mai eficiente. Studiul, susținut de Biroul de Științe Energetice de Bază al Departamentului Energiei este publicat în Jurnalul Societății Americane de Chimie.

Oamenii de știință folosesc aceste puncte cuantice cu selenură de cadmiu (CdSe) semiconductoare, mai degrabă decât alte materiale, deoarece au avantajul unic de a absorbi anumite lungimi de undă ale luminii, în funcție de dimensiunea lor: puncte cuantice mai mici vor absorb lungimi de undă mai scurte, cele mai mari vor absorbi altele mai lungi. Prin combinarea mai multor tipuri de puncte Quantum cu CdSe, cercetătorii pot crea, prin urmare, celule fotosensibile care absorb un spectru mai mare de lumină și, prin urmare, sunt mai eficiente. Echipa a aranjat aceste puncte cuantice într-un model ordonat pe suprafața unui film cu grosime nanometrică și a integrat nanotuburi de dioxid de titan (TiO2) în ele. Punctele cuantice absorb fotonii și produc electroni care sunt apoi transportați de nanotuburi și colectați de un electrod, producând astfel fotocurentul.

Pe lângă absorbția anumitor lungimi de undă, cercetătorii au observat că dimensiunea punctelor cuantice are o influență asupra performanței, prin experimentarea a patru tipuri de aceste nanoparticule (între 2,3 și 3,7 nm de diametru, prezintă vârfuri de absorbție la lungimi de undă cuprinse între 505 și 580 nm). Punctele cuantice mai mici pot transforma fotonii în electroni mai repede, în timp ce cele mai mari absorb un procent mai mare de fotoni. Punctele cuantice cu diametrul de 3nm oferă cel mai bun compromis. După dezvoltarea primei celule fotovoltaice compuse din diferite tipuri de puncte cuantice, cercetătorii planifică următorii pași ai cercetării lor pentru a crea celule „curcubeu”, prin suprapunerea straturilor de puncte cuantice în funcție de mărimea lor: pe stratul exterior, cele mai mici absorb albastru, iar lumina roșie (lungime de undă mai mare) trece prin acest strat pentru a ajunge la stratul interior format din punctele cuantice mai mari care absorb roșu, creând un gradient d absorbția „curcubeului”, combinând în același timp efectele conversiei rapide a punctelor cuantice mici și a ratei ridicate de absorbție a punctelor cuantice mai mari.

Celulele fotosensibile actuale la siliciu au o eficiență de 15-20%, restul se pierde în căldură. Kamat prevede o eficiență mai mare cu aceste noi tipuri de celule fotovoltaice „curcubeu”, care ar putea depăși cu ușurință 30%. "

Sursa: BE-urile Adit

Pentru a discuta despre forums: noi panouri solare cu eficiență de 30%? și o altă inovație a celule fotovoltaice cu 90% eficiență?