Δημιουργήθηκαν φθηνότερα και πιο φιλικά προς το περιβάλλον ηλιακά πάνελ

Η επικείμενη απειλή μιας κρίσης της κλιματικής αλλαγής είναι σαφής και δεδομένου του επείγοντος χαρακτήρα της,

η μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας πρέπει να επιταχυνθεί. Τα τελευταία χρόνια, η ηλιακή ενέργεια έχει αναδειχθεί ως ένας από τους πιο υποσχόμενους υποψηφίους για την επίλυση αυτού του προβλήματος.

Τα ηλιακά πάνελ αποτελούνται από φωτοβολταϊκάστοιχεία και υλικά που εκτίθενται στο φως παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Τα σύγχρονα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης αποτελούνται από στρώματα φωτοβολταϊκών υλικών πάχους μικρόμετρου ή υπομέτρου, τα οποία τους επιτρέπουν να ενσωματωθούν σε εύκαμπτα και ελαφριά πάνελ για χρήση σε μια ποικιλία υποστρωμάτων.

Ωστόσο, αυτή η διαδικασία έχει κάποιαπεριορισμούς. Ο καθηγητής Joon Ho Kim από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Incheon, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης, εξηγεί: «Τα περισσότερα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης περιέχουν τοξικά και ακριβά στοιχεία, τα οποία περιορίζουν τις εφαρμογές των ηλιακών κυψελών». Ο καθηγητής Kim και η ομάδα του εργάστηκαν για την παραγωγή ενός ηλιακού κυττάρου χρησιμοποιώντας φυσικά υλικά φιλικά προς το περιβάλλον, τα οποία είναι εύκολο να εξορυχθούν και φθηνά να παραχθούν.

Οι επιστήμονες έχουν δώσει προσοχή στο περιβάλλονκαθαρός κεστερίτης, ένα φυσικό ορυκτό που δρα ως απορροφητής φωτονίων. Τα περισσότερα ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούν ένα ρυθμιστικό στρώμα θειούχου καδμίου (CdS) για να βελτιστοποιήσουν την απόδοση του κεστερίτη. Η ρύπανση που σχετίζεται με τη δημιουργία αυτών των ρυθμιστικών διαλυμάτων και η τοξικότητα του καδμίου είναι ανεπιθύμητα για τη δημιουργία πράσινων ηλιακών κυψελών.

Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές μελέτησανΜια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στο CdS είναι τα "ZTO buffers". Πρόκειται για γυάλινα υποστρώματα επικαλυμμένα με ψευδάργυρο και οξείδιο κασσιτέρου. Για να βελτιωθεί περαιτέρω η απόδοση του ηλιακού κυττάρου, η ομάδα εξίσωσε τα επίπεδα ενέργειας ηλεκτρονίων μεταξύ του στρώματος απορρόφησης κεστερίτη και του ρυθμιστικού στρώματος ZTO. Αυτό επέτρεψε τη βελτιωμένη κυκλοφορία ηλεκτρονίων μεταξύ των δύο στρωμάτων, αυξάνοντας την τάση του στοιχείου και τη συνολική απόδοση.

Αυτή η μέθοδος είναι η πρώτη που επιτυγχάνει τόσο υψηλή παραγωγικότητα χρησιμοποιώντας εξαιρετικά φιλικά προς το περιβάλλον, προσιτά και φθηνά υλικά.

Διαβάστε επίσης

Ο παγετώνας Doomsday αποδείχθηκε πιο επικίνδυνος από ό, τι πίστευαν οι επιστήμονες. Λέμε το κύριο πράγμα

NASA: Η Σελήνη θα αντανακλά το έντονο φως της Γης τον Νοέμβριο

Το νεοανακαλυφθέν πρωτεύον βρίσκεται ήδη στα πρόθυρα της εξαφάνισης, αν και το είδος ζει για ένα εκατομμύριο χρόνια