BP i Caltech chcą wykorzystać nanotechnologię do produkcji ogniw słonecznych

BP i Caltech chcą wykorzystać nanotechnologię do produkcji ogniw słonecznych

BP i California Institute of Technology (Caltech) wspólnie realizują program badawczy, którego celem jest opracowanie metody produkcji wydajniejszych ogniw słonecznych. Nowa technologia ma opierać się na matrycy z nanoprętów, które mogą efektywnie pochłaniać światło na całej swojej długości. Jeżeli badania zostaną zwieńczone sukcesem, komercyjny produkt może wpłynąć na zmniejszenie wysokich kosztów aparatury fotowoltaicznej i uczynić ją bardziej konkurencyjną.

W okresie pierwszych pięciu lat trwania programu, BP i Caltech zbadają możliwość hodowli kryształków krzemu i tworzenia układów nanoprętowych. Nanopręty to małe walce krzemowe, które mogą być sto razy mniejsze od ludzkiego włosa. Można je ciasno upakować w układzie jak szczeciny w pędzlu, dzięki czemu intensyfikuje się zjawiska fotowoltaiczne. Do tej pory przy produkcji ogniw słonecznych krzem odlewano i cięto na płytki.

Programem badawczym będą kierować dwaj wybitni naukowcy z Caltech, dr Nate Lewis i dr Harry Atwater. Dr Lewis jest profesorem chemii na uczelni im. George’a L. Argyrosa. Jest on ekspertem w dziedzinie chemii powierzchniowej i fotochemii. Dr Atwater, profesor fizyki stosowanej i materiałoznawstwa, wykładowca na uczelni imienia Howarda Hughes’a, jest ekspertem od materiałów i urządzeń używanych w elektronice i optoelektronice. Oprócz nich, w programie będzie uczestniczyć 8 badaczy z tytułem doktorskim i absolwentów.

Grupa Lewisa będzie badać zastosowanie nanotechnologii w tworzeniu materiałów konstrukcyjnych na potrzeby inżynierii solarnej. Główny nurt badań skupi się na zastosowaniu nanoprętów oraz nanoprzewodów. Oprócz korzyści komercyjnych będących skutkiem opracowania konkurencyjnego materiału, program ma również stanowić przełom w zakresie podejścia do inżynierii materiałów konstrukcyjnych stosowanych w technice fotowoltaicznej.

Druga grupa (dr. Atwater'a) będzie badać, możliwości produkcji nanoprętowych ogniw słonecznych, w oparciu o syntezę krzemu przez naparowanie. Badania mają dotyczyć ogniw jedno-złączowych oraz wielo-złączowych, wykorzystujących mieszanki półprzewodników. Metoda ta może być stosowana na dużych powierzchniach. Według Atwatera użycie nanoprętów jako elementów aktywnych otwiera nowe możliwości w konstruowaniu i produkcji tanich ogniw słonecznych o dużej wydajności.

(au)