W ostatecznym rozrachunku takie podejście zwiększa rzekomo wskaźnik absorpcji aż 10 000 razy. Ma to przełożenie na końcową wydajność ogniw słonecznych i zostało szerzej opisane na łamach ACS Nano. Za ustaleniami w tej sprawie stoją przedstawiciele Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine. Ci skorzystali z poprzednich ustaleń na temat transformacji czystego krzemu z półprzewodnika o pośredniej przerwie energetycznej do półprzewodnika o bezpośredniej przerwie energetycznej.
Czytaj też: Podstawowa wiedza z chemii do poprawki. Tego o powstawaniu kryształów nie wiedzieliśmy
Do tego typu konwersji dochodzi za sprawą zmiany jego oddziaływania ze światłem, Zwiększenie absorpcji światła przez panel o współczynniku 10 000 inżynierowie ze Stanów Zjednoczonych osiągnęli imponującą wydajność urządzenia i to bez wprowadzania jakichkolwiek zmian w zakresie składu chemicznego materiału, któremu poświęcone były prowadzone badania.
Wśród praktycznych zastosowań tych usprawnionych urządzeń fotowoltaicznych można wymienić chociażby technologie w postaci ładowania elektrycznych samochodów i urządzeń pokładowych czy też projektowanie odzieży termoelektrycznej. Poza tym w grę wchodzi wprowadzenie poprawek z zakresu metod wytwarzania półprzewodników w skali poniżej 1,5 nanometra. Takie zmiany powinny mieć przełożenie na zastosowania związane z wykrywaniem światła i konwersją energii świetlnej.
Supercienkie panele słoneczne mogą pochłaniać promieniowanie emitowane przez naszą gwiazdę z nawet 10 000 razy wyższą wydajnością
Do tej pory ograniczona zdolność krzemu do pochłaniania światła pozostawała istotnym ograniczeniem tego materiału. W konsekwencji konieczne było stosowanie grubych jest warstw, mających niemal 200 mikrometrów. W konsekwencji rosły koszty produkcji i spadała wydajność – ten ostatni aspekt jest powiązany ze zwiększoną rekombinacją nośników ładunku. Za sprawą wdrożonych modyfikacji będzie można uniknąć obu tych kwestii.
Czytaj też: Połączenie historii z nowoczesnością – nowy wymiar surfingu prosto z Finlandii
Jak w ogóle doszło do przełomu? Członkowie zespołu badawczego doprowadzili do sytuacji, w której fotony były “zamykane” na bardzo małych wypukłościach w pobliżu krzemu. Światło zyskało w ten sposób właściwości wzmacniające jego interakcję z materiałem. Ostatecznie udało się zwiększyć ilość pochłanianego światła i usprawnić wydajność tego typu urządzeń. Wkrótce powinniśmy natomiast dostrzec praktyczne korzyści wynikające z najnowszych rewelacji zza oceanu.