Anonim

MIT forskere utvikler all-carbon solcelle

Miljø

Antonio Pasolini

26. juni 2012

Et atom-kraftmikroskopbilde av et lag av enkeltveggede karbonnanorør avsatt på en silisiumoverflate, som er det første trinnet i produksjonen av den nye solcelle

Forskere ved MIT har utviklet en ny type fotovoltaisk celle laget med karbonnanorør som fanger solenergi i det nærinfrarøde området i spekteret, hvilke konvensjonelle silisiumsolceller ikke. Det nye designet betyr at solcelleffektiviteten kan økes kraftig, noe som øker sjansene for å gjøre solenergi til en mer populær energikilde.

Den nye solcellen utviklet hos MIT er en følge av de siste fremskrittene i den store produksjonen av karbonnanorør. Den har også en annen type karbon, en fullerene kjent som C60 (aka Buckminsterfullerene). Nanorørene må være veldig rene, enveggede og av samme symmetriske konfigurasjon. Materialet er transparent for synlig lys og må legges på konvensjonelle silisiumceller for å danne en hybridcelle som i teorien kan fange det meste av energien i sollyset den fanger.

Dette er ikke første gang forskerne har brukt karbonnanorør til å lage solceller, men forsker Michael Strano og hans team fant at de nye karboncellene ser ut til å være stabile i luften, og derfor behøvde de ikke et lag av polymer for å holde nanorør sammen i posisjon. Denne egenskapen eliminerer et stadium i produksjonsprosessen som hittil har gjort det mer komplekst. Cellene krever relativt små mengder høyt renset karbon, noe som resulterer i et lettere sluttprodukt.

Det er flere lyse, optimistiske flekker i denne forskningen, sier forskerne. Selv om beviset på konvensjonsenheter hittil har oppnådd en effektivitet på bare 0, 1 prosent, har forskerne allerede identifisert noen av kildene til ineffektivitet. For eksempel har de lagt merke til at homogene blandinger av karbonnanorør er mer effektive enn heterogene. Det er heller ikke en god idé å blande enkeltveggede og multiwallede nanorør.

Forskerne er positive at de er bundet til å lage høyeffektive nærinfrarøde solceller, og påpeke at selv en lav effektivitetscelle som fungerer i den regionen, fanger energi som dagens celler sløser, ville være verdt, forutsatt at kostnadene er lave. De ser nå på måter å bedre kontrollere formen og tykkelsen på lagene av materialet.

Et papir skrevet av professor Strano som beskriver all-carbon solcelle i detalj, ble nylig publisert i tidsskriftet Advanced Materials.

Kilde: MIT

Et atom-kraftmikroskopbilde av et lag av enkeltveggede karbonnanorør avsatt på en silisiumoverflate, som er det første trinnet i produksjonen av den nye solcelle

Anbefalt Redaksjonens