Beklæd nutidens solceller med nanohår og få 50 procent ekstra energi
Ny antirefleksbehandling med nanohår sikrer, at næsten alle fotoner bliver indfanget uanset bølgelængde og indfaldsvinkel. Dermed kan det blive økonomisk fordelagtigt at benytte solceller endnu flere steder.
De nanoskopiske uldhår fungerer nogenlunde som isbjørnens pels. De fanger lyset og sender det ned til hårets rod. Den nye overfladebehandling kan bruges på alle kendte typer solceller. (Foto: Rensselaer Polytechnic Institute)
Læs også
-
Tilfældighed førte til 100 procent energieffektivt solcellemateriale
Læs mere om
Dokumentation
Solceller kan snart blive betydeligt mere energieffektive med en ny, antireflekterende overfladebehandling.
Forskere ved Rensselaer Polytechnic Institute nord for New York har fremstillet en behandling med nanohår, som fanger væsentligt flere fotoner end de traditionelle overfladebehandlinger.
»For at få maksimal energieffektivitet i en solcelle må man have et solpanel, som opfanger næsten alle fotoner, uanset hvor solen er på himlen. Med vores nye antirefleksbehandling bliver det muligt,« siger professor Shawn-Yu Lin fra universitetets afdeling for Future Chips Constallation, som har ledet den et-årige forskning.
En ubehandlet silicium-solcelle absorberer 67,4 procent af det sollys, der rammer den. Det gælder i hele spektret fra ultraviolet lys over synligt lys til infrarødt. Tabet på en tredjedel af energien skyldes refleksion.
Men den nye overfladebehandling stiger absorptionen til 96,21 procent. Blandt andet fordi lysets indfaldsvinkel bliver mere betydningsløs. Lyset transmitteres gennem glasset, næsten uanset hvor skråt lyset rammer overfladen.
Det kan give den fordel, at solceller kan bruges på flere steder, hvor det vil være for dyrt at etablere automatisk sol-tracking. Det vil sige mekanik, der drejer solcellerne efter solen for at få lyset vinkelret ind på cellens overflade. Den slags automatik er dyr, både i anskaffelse og drift.
Den nye overfladebehandling er opbygget i syv lag nanostænger i længder af 50-100 nanometer, som består af siliciumdioxid og titaniumdioxid. Nanostængerne står lidt på skrå.
Behandlingen egner sig til alle slags solceller, også III-V multi-junction typen og cadmium terruride, skriver læreanstalten i sin pressemeddelelse.
Forskningsartiklen er offentliggjort i det nyeste nummer af tidsskriftet Optics Letters.






