Med 79 procent gennemsigtighed afslørede Schottky junction usynlig solcelle

Ved at bruge indiumtinoxid (ITO) og wolframdisulfid (WS2) som substrater har japanske forskere udviklet en næsten usynlig solcelle. ITO og WS2 fungerer som henholdsvis en transparent elektrode og et fotoaktivt lag.

Denne fotovoltaiske enhed er også kendt som en Schottky junction solcelle, ifølge en nylig offentliggjort rapport. Dette er en grænseflade mellem et metal og en halvleder, der yderligere giver det nødvendige bånd til ladningsadskillelse. Effektkonverteringseffektiviteten for denne solcelle er 1000 gange højere end for en referenceenhed, der bruger almindelige ITO-elektroder.

Forskerne bemærker endvidere, at cellen har en gennemsigtighed på 79 procent og tilføjer: "Vi har også undersøgt storskalafremstilling af solceller. Resultaterne viser, at selvom enhedsarealet øges, er en simpel størrelsesskalering ved hjælp af store WS2-krystaller og parallel-længde elektroder forbedrer ikke den samlede effekt af hele enheden."

Artiklen med titlen "Fabrikation af næsten usynlige solceller med et enkelt lag WS2" refererer til den nye celleteknologi. Forskerne sagde også, at resultaterne kunne hjælpe i studiet af næsten usynlige solceller ved hjælp af overgangsmetaldichlorid, fra det grundlæggende til det virkelige industrielle stadium.

Rapporten citerer forskerne for at sige: "Når de genererede bærere rejser til de modsatte elektroder, kan elproduktion opnås." Forskellen i arbejdsfunktionen mellem en af ​​elektroderne og halvlederen adskiller de fotogenererede elektron-hul-par.

WS2 er medlem af familien af ​​overgangsmetaldichloridmaterialer. I det synlige område har WS2 et passende båndgab og den højeste absorptionskoefficient pr. tykkelsesenhed, hvilket gør den ideel til næsten usynlige solceller. itO-WS2-forbindelser opnås ved at sputtere ITO på et kvartssubstrat, og WS2-monolag dyrkes separat ved kemisk dampaflejring.

Idéen med næsten usynlige solceller er attraktiv på grund af de mange nye applikationer, der kan skabes til solceller, især på bygninger. Solenergien kan gå ud over taget og også ind i siderne, især på sydsiden, hvor der ikke er nogen som helst skygge.

PV Tech forstår, at solcellevirksomheden NewEnergyTechnologiesInc. har tidligere udviklet en gennemsigtig solcelle og hævder at masseproducere denne "usynlige" solcelle, fordi den er så gennemsigtig, at selvom den er installeret på overfladen af ​​et vindue, påvirker den ikke glassets lystransmission. Glasset vil ikke blive påvirket af lystransmissionen.

Sidste år hævdede sydkoreanske forskere også at have fundet en effektiv og billig måde at omdanne solceller fra uigennemsigtige til gennemsigtige. Eksisterende gennemsigtige solceller har en tendens til at have et rødligt skær og er mindre effektive, men ved at stikke huller på omkring 100μm i diameter (på størrelse med et hår) ind i den krystallinske siliciumwafer, kan lyset få lov at passere igennem uden at skulle farve cellen . Disse huller er strategisk fordelt på waferen, så det menneskelige øje ikke kan "se" det. Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Joule.

I de seneste årtier er solceller blevet billigere, mere effektive og mere miljøvenlige. Nuværende anvendelser af solcellemoduler er dog begrænset til hustage og fjerntliggende solenergianlæg, og det er værd at tænke over, hvordan de bedre kan bruges i folks liv.

Hvad hvis for eksempel den næste generation af solcellemoduler kunne integreres i vinduer, bygninger og endda mobiltelefonskærme?