Lähes näkymättömiä aurinkokennoja

Apulaisprofessori Annalisa Brunon johdolla NTU:n tutkijat loivat perovskiittisia aurinkokennoja, jotka ovat noin 50 kertaa ohuempia kuin perinteiset perovskiitti-aurinkokennot.

Ohuudestaan huolimatta laitteet saavuttivat joitakin tähän mennessä raportoiduista korkeimmista tehonmuunnoksen hyötysuhteista ultraohuille perovskiittisille aurinkokennoille.

Äskettäin julkaistut löydökset voisivat tasoittaa tietä aurinkokennoille, jotka voidaan integroida rakennuksiin, ajoneuvoihin ja puettaviin laitteisiin muuttamatta merkittävästi niiden ulkonäköä.

Koska uudet aurinkokennot ovat puoliläpinäkyviä ja värineutraaleja, ne voitaisiin mahdollisesti sisällyttää ikkunoihin ja julkisivuihin muuttamatta merkittävästi rakennuksen ulkonäköä.

Toisin kuin perinteiset piiaurinkokennot, nämä perovskiittipohjaiset laitteet pystyvät tuottamaan sähköä jopa epäsuorassa auringonvalossa ja hajavalo-olosuhteissa. Tämä tekee niistä erityisen sopivia Singaporen kaupunkiympäristöön, jossa pystysuorat rakennuspinnat ja usein toistuva pilvipeite usein rajoittavat suoraa auringonvaloa.

NTU-tiimi käytti kennojensa valmistukseen teollisuuteen sopivaa lämpöhaihdutusta. Menetelmä mahdollistaa erittäin ohuiden ja tasaisten perovskiittikerrosten kerrostamisen laajoille alueille. Se myös välttää myrkyllisten liuottimien käytön ja auttaa vähentämään aurinkokennojen virheitä parantaen niiden kykyä muuntaa valoa sähköksi.

Säätämällä prosessia tutkijat pystyivät hallitsemaan perovskiittikerroksen paksuutta ja luomaan sekä läpinäkymättömiä että puoliksi läpinäkyviä laitteita.

Tekniikan avulla tutkijat tuottivat jopa 10 nanometrin paksuisia erittäin ohuita perovskiittisia absorboivia kerroksia säilyttäen samalla hyödyllisen aurinkokennojen suorituskyvyn.

Läpinäkymättömissä laitteissa kennot saavuttivat noin 7 prosentin, 11 prosentin ja 12 prosentin tehonmuunnostehokkuudet perovskiittikerroksilla, joiden paksuus oli 10, 30 ja 60 nanometriä.

Artikkelin ensimmäinen kirjoittaja, tohtori Luke White sanoi: "Hallitsemalla tarkasti lämpöhaihtumista pystymme säätämään aurinkokennojen läpinäkyvyyttä. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia kestävälle arkkitehtuurille, kuten sähköä tuottaville sävytetyille ikkunoille."

Aiheesta aiemmin:

Metallista perovskiittiä

Perovskiitin monet kiemurat