Wydajniejsze polimerowe ogniwa słoneczne

Wydajniejsze polimerowe ogniwa słoneczne

Amerykańscy naukowcy opracowali tani proces technologiczny, który podniesie wydajność polimerowych ogniw fotowoltaicznych.

Badacze znaleźli prosty sposób na podniesienie wydajności ogniw słonecznych produkowanych na bazie tworzyw sztucznych, co pozwoli na zwiększenie korzyści ekonomicznych płynących ze stosowania tego typu ogniw.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Los Angeles w połączeniu z rządową organizacją zajmującą się energią odnawialną (National Renewable Energy Laboratory) wyprodukowali urządzenia polimerowe zdolne do konwersji energii promieniowania słonecznego na energię użyteczną. Potwierdzona wydajność wynosi 4,4%, co jest najlepszym osiągnięciem w tej klasie produktów (wytworzonych na bazie tworzywa sztuczngo).

Najważniejszym aspektem w nowym procesie jest realizacja efektu wzrostu i uporządkowywania łańcuchów polimerowych bez zwiększania rezystancji powodującej spadek wydajności.

Warstwa polimerowa umieszczona pomiędzy dwoma innymi: przezroczystą warstwą tlenku cynowo-indowego oraz warstwą aluminium mierzy 210-230 nm grubości. Najistotniejsza jest kontrola tworzenia i wzrostu tej warstwy, od momentu jej nałożenia aż do chwili zakrzepnięcia.

Badacze odkryli, że lepszy jest powolny wzrost cienkiej warstwy trwający około 20 minut w normalnych warunkach temperaturowych niż szybkie jej tworzenie w wyższych temperaturach. Reakcje zachodzące w normalnych warunkach pozwalają na lepszą „samoorganizację” zestalających się cząsteczek, co znacznie poprawia własności materiału mające wpływ na jego wydajność konwersji energii.

Pomimo tego odkrycia nadal pozostają istotne wady ogniw polimerowych: nadal zbyt niska wydajność i czas życia. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego postawili sobie za cel zbudowanie takich ogniw o wydajności około 15% i czasie życia wynoszącym 15-20 lat.

Grupa badaczy zakłada że uda im się podwoić obecną wydajność ogniw słonecznych zbudowanych na bazie tworzyw sztucznych w ciągu jednego roku.