.){kind=link}
Znanstvenici sa Sveučilišta u Pennsylvaniji stvaraju solarne ćelije od neobičnog materijala - konvencionalno dvodimenzionalnih dihalkogenida prijelaznih metala (DPM). Ovi materijali imaju relativno nisku učinkovitost pretvaranja svjetlosti u električnu energiju, ali su sto puta lakši od modernih silikonskih foto panela. Za prostor, mala težina je odlučujuća prednost. Ali još uvijek ima posla na pločama s DPM-om.
Debljina DPM filma nije veća od nekoliko atoma. To je nekoliko redova veličine tanji od sloja silicija ili galij arsenida u modernim foto panelima. To će omogućiti da DPM solarne ćelije budu sto puta ili više lakše. Za povećanje ljudske prisutnosti u svemiru – u orbiti, na mjesecima i drugim planetima – težina tereta koji se prevozi sa Zemlje bit će kritična. Doći će vrijeme i silicij u svemirskoj energiji morat će se napustiti. A tada će, uvjereni su istraživači, nastupiti zlatno doba svjetlosnih fotopanela od dihalkogenida prijelaznih metala.
Međutim, DPM materijali imaju značajan nedostatak. Svi uzorci fotoćelija stvoreni do danas na njihovoj osnovi pokazali su učinkovitost ne veću od 5%. Po težini je ipak bolji od silicija, ali u idealnom slučaju treba povećati učinkovitost perspektivnog materijala, što se, primjerice, može učiniti optimizacijom strukture fotoćelije. Upravo su to učinili znanstvenici sa Sveučilišta Pennsylvania i postigli značajan uspjeh - predložili su strukturu DPM ćelije s učinkovitošću od 12%.
Valja pojasniti da je navedena učinkovitost postignuta na digitalnom modelu fotoćelije. Istraživači su odlučili ne početi s eksperimentima, već s modeliranjem, što ima određenog smisla - tako je jeftinije i brže. No, na temelju digitalnog modela i razvijenih metoda, stručnjaci su uvjereni da će oni ili njihovi kolege moći predstaviti fizičke uzorke solarnih ćelija od dihalkogenida prijelaznih metala s učinkovitošću od najmanje 10% u sljedećih četiri do pet godina. .
Tajna razvoja, o kojoj su znanstvenici govorili u posljednjem broju časopisa Device, leži u višeslojnoj strukturi elementa (film na filmu, kada počinju djelovati brojne rerefleksije fotona), kao iu dizajn elektroda, koji omogućuje učinkovitu kontrolu ekscitona - glavnih aktivnih elemenata dvodimenzionalnih DPM-struktura. Ali sve je to još uvijek na papiru. Čekamo praktičnu primjenu.
Pročitajte također: