Tilfældighed førte til 100 procent energieffektivt solcellemateriale
Ved et tilfælde har forskerne ved Ohio State University fundet en stof, der absorberer alt synligt sollys 100 procent, og danner elektroner på en måde, der gør dem lette at fange.
Solceller bliver normalt meget dyre, hvis de skal være meget effektive, og de når sjældent over 30 procent energieffektivitet. En ny type plastic viser sig nu at kunne opfange 100 procent af det synlige lys. (Foto: Wikipedia)
Læs også
Læs mere om
Dokumentation
Forskere ved Ohio State University har overraskende fundet et plasticmateriale, som i forening med molybdæn og titanium giver fantastiske muligheder for at producere effektive solceller.
Stoffet absorberer alt synligt sollys 100 procent, og det danner elektroner på en måde, der gør dem lette at fange. Det skal ses i forhold til nutidens solcellematerialer, som kun opfanger et smalt farveinterval, og som derfor kun fanger en begrænset del af lysets energi.
»Der findes andre hybridmaterialer, men fordelen ved vores er, at det dækker hele sollysets farvespektrum,« siger professor Malcolm Chisholm fra universitetets kemiafdeling i en pressemeddelelse.
Forskerne var i gang med at simulere forskellige molekylsammensætningers egenskaber via en supercomputer. Dernæst afprøvede de en interessant kemisk variant, der til deres overraskelse viste sig at have helt nye egenskaber.
Den afgav elektroner i to vidt forskellige energiniveauer. Og den ene, en såkaldt triplet state, havde betydeligt længere holdbarhed.
Mekanismen er den samme som hidtil. Sollyset pumper energi i materialets atomer, og det får nogle af elektronerne til at gå løs.
Bedst ville det være, hvis elektronerne derpå flød sikkert afsted som en elektrisk strøm. Men i de fleste solcellematerialer er elektronerne kun løse i meget kort tid, inden de synker ned i atomerne igen og sætter sig fast.
I det nye materiale er elektronerne løse i 7 millioner gange længere tid, nemlig i 83 mikrosekunder. Og når molekylerne deponeres i en tyndfilm, vokser denne tid til 200 mikrosekunder.
Det nye materiale er ikke klar til masseproduktion af solceller, og der går formentlig flere år endnu.
Men resultatet viser, at der er en lovende vej frem blandt de hybride solcellematerialer, skriver universitetet.
Forskningsresultatet er netop blevet publiceret i det videnskabelige tidsskrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
