.){kind=link}
Forskere fra University of Pennsylvania skaber solceller fra et atypisk materiale - konventionelt todimensionelle dichalcogenider af overgangsmetaller (DPM). Disse materialer har en relativt lav effektivitet til at omdanne lys til elektricitet, men de er hundrede gange lettere end moderne silicium fotopaneler. Af hensyn til pladsen er lav vægt en afgørende fordel. Men der skal stadig arbejdes på paneler med DPM.
Tykkelsen af DPM-filmen er ikke mere end nogle få atomer. Dette er flere størrelsesordener tyndere end silicium- eller galliumarsenidlaget i moderne fotopaneler. Dette vil gøre det muligt at gøre DPM-solceller hundrede gange eller mere lettere. For at udvide menneskets tilstedeværelse i rummet - i kredsløb, på månerne og andre planeter - vil vægten af gods, der transporteres fra Jorden, være kritisk. Tiden kommer, og silicium i rumenergi skal opgives. Og så, er forskerne sikre på, vil guldalderen for lysfotopaneler lavet af dichalcogenider af overgangsmetaller komme.
DPM-materialer har dog en betydelig ulempe. Alle de fotocelleprøver, der hidtil er skabt på deres basis, viste en effektivitet på højst 5 %. Vægtmæssigt er det stadig bedre end silicium, men i det ideelle tilfælde skal effektiviteten af det lovende materiale øges, hvilket fx kan gøres ved at optimere opbygningen af fotocellen. Dette er præcis, hvad forskere fra University of Pennsylvania gjorde og opnåede betydelig succes - de foreslog en struktur af en DPM-celle med en effektivitet på 12%.
Det skal præciseres, at den angivne effektivitet blev opnået på den digitale model af fotocellen. Forskerne besluttede at starte ikke med eksperimenter, men med modellering, hvilket giver en vis mening - det er billigere og hurtigere på den måde. Men på baggrund af den digitale model og udviklede metoder er eksperter sikre på, at de eller deres kolleger vil være i stand til at præsentere fysiske prøver af solceller fra dicalcogenider af overgangsmetaller med en effektivitet på mindst 10 % i løbet af de næste fire til fem år .
Hemmeligheden bag udviklingen, som forskerne fortalte om i det seneste nummer af magasinet Device, ligger i elementets flerlagsstruktur (en film på en film, når flere refleksioner af fotoner begynder at virke), samt i udformningen af elektroderne, hvilket gør det muligt effektivt at kontrollere excitoner - de vigtigste aktive elementer i todimensionelle DPM- strukturer. Men alt dette er stadig på papiret. Vi afventer praktisk implementering.
Læs også: