Raziskovalci pravijo, da bi preboj lahko privedel do proizvodnje tanjših, lažjih in prožnejših solarnih panelov, ki bi jih lahko uporabili za napajanje več domov in jih uporabili v širši paleti izdelkov.
Študij --ki so ga vodili raziskovalci z Univerze v Yorku in izvedli v partnerstvu z univerzo NOVA v Lizboni (CENIMAT-i3N) -- so raziskali, kako različne zasnove površin vplivajo na absorpcijo sončne svetlobe v sončnih celicah, ki skupaj tvorijo sončne celice.
Znanstveniki so ugotovili, da je zasnova šahovnice izboljšala uklon, kar je povečalo verjetnost absorbcije svetlobe, ki se nato uporabi za ustvarjanje elektrike.
Sektor obnovljivih virov energije nenehno išče nove načine za povečanje absorpcije svetlobe sončnih celic v lahkih materialih, ki se lahko uporabljajo v izdelkih od strešnikov do jader za čolne in opreme za kampiranje.
Silicij za sončno energijo, ki se uporablja za izdelavo sončnih celic, je zelo energetsko intenziven za proizvodnjo, zato bi z izdelavo tanjših celic in spremembo površinske zasnove postale cenejše in okolju prijaznejše.
Christian Schuster z Oddelka za fiziko je dejal: "Našli smo preprost trik za povečanje absorpcije tankih sončnih celic. Naše preiskave kažejo, da je naša ideja dejansko konkurenčna izboljšanju absorpcije bolj sofisticiranih modelov - hkrati pa absorbira več svetlobe globoko v ravnina in manj svetlobe v bližini same površinske strukture.
"Naše načrtovalsko pravilo ustreza vsem pomembnim vidikom lovljenja svetlobe za sončne celice, s čimer odpira pot preprostim, praktičnim in hkrati izjemnim difrakcijskim strukturam, s potencialnim vplivom, ki presega fotonske aplikacije.
"Ta zasnova ponuja potencial za nadaljnjo integracijo sončnih celic v tanjše, prožne materiale in tako ustvari več možnosti za uporabo sončne energije v več izdelkih."
Študija nakazuje, da bi načelo zasnove lahko vplivalo ne le na sektor sončnih celic ali LED, ampak tudi na aplikacije, kot so akustični ščitniki proti hrupu, vetrobranske plošče, protizdrsne površine, biosenzorske aplikacije in atomsko hlajenje.
Dr Schuster je dodal:"Načeloma bi uporabili desetkrat več sončne energije z enako količino absorpcijskega materiala: desetkrat tanjše sončne celice bi lahko omogočile hitro širitev fotovoltaike, povečale proizvodnjo sončne električne energije in močno zmanjšale naš ogljični odtis.
"Dejansko, ker je rafiniranje silicijeve surovine tako energetsko intenziven proces, desetkrat tanjše silicijeve celice ne bi le zmanjšale potrebe po rafinerijah, ampak bi tudi stale manj, s čimer bi okrepile naš prehod v bolj zeleno gospodarstvo."
Podatki Ministrstva za gospodarstvo, energijo in industrijsko strategijo kažejo, da je obnovljiva energija – vključno s sončno energijo – predstavljala 47 % proizvodnje električne energije v Združenem kraljestvu v prvih treh mesecih leta 2020.
Čas objave: 12. aprila 2023