Organikus rétegek alkalmazásával akár 10 százalékkal is növelhető az egyes napelemek hatékonysága.
Egy napelem hatásfoka egyike a legfontosabb adatnak, megadja ugyanis, hogy az adott napelem a napenergia hány százalékát alakítja át elektromos energiává. A szilíciumra épülő napelemek elméleti maximális hatásfoka – a fizikai anyagtulajdonságok miatt – 29,3 százalék. Szakemberek ezen akarnak javítani.
A Berlini Helmholtz Központ (HZB) munkatársai azt találták ki, hogy a napelemekbe organikus rétegeket építenek be, amelyek az energiát nagy energiájú fotonokká alakítják át úgy, hogy az áramtermelés a kétszeresére nő. A Klaus Lips professzor és csapata által alkalmazott hatás bizonyos organikus molekulakristályokban is megjelenik és a neve „Singlet exciton fission” (SF). A csapathoz két évvel ezelőtt csatlakozott Rowan MacQueen ausztrál kutató, aki azt nyilatkozta az új módszerrel kapcsolatban, hogy egy szilíciumra épülő napelem hatásfoka akár 40 százalékra is növelhető, írta a helmholtz-berlin.de.
A szakértők az elvégzett kísérletek keretében egy 100 nanométeres organikus réteget integráltak egy szilícium napelembe. Lips elmondta, hogy a kihívást az jelentette, hogy az organikus réteget úgy építsék be, hogy az komoly mértékben ne zavarja meg az áram áramlását. MacQueen hozzátette, hogy a tapasztalatok azt mutatták, hogy az egyes anyagok határrétegeinek különösen nagy szerepük van a folyamatokban.
Az első kísérletek során az áramtermelést sikerült 5-10 százalékkal növelni. Lips ezt óriási sikernek minősítette és bejelentette, hogy folytatják a további kísérletezést, mert bebizonyosodott, hogy az elgondolás elviekben működik.
A kutatások egyébként a jövőben arra irányulhatnak, hogy a szilíciumot egy másik anyaggal ötvözzék, s az utóbbi a tapasztalatok alapján leginkább a perovszkit lehet.
kép forrása: M. Künsting/HZB
Forrás: alternativenergia.hu
