Řady modrých solárních modulů, které tečkují střechu, jsou obvykle vyrobeny z krystalického křemíku, což je pracovní kůň prakticky v každém elektronickém zařízení.
V solární technologii by mohl křemík nahradit telurid kadmia.
V posledních deseti letech vědci z Colorado State University (CSU) propagovali studie zaměřené na zlepšení výkonu a nákladů na solární energii tím, že vyráběli a testovali nové materiály, které přesahují možnosti křemíku. Tellurid kadmia. Zaměřují se na nahrazení křemíku teluridem kadmia.
Ve spolupráci s kolegy z univerzity v Loughborough ve Velké Británii učinili vědci z Centra fotovoltaiky v nové generaci CSU zásadní průlom v tom, jak lze výkon solárních článků tenkovrstvých teluridů kadmia dále zvýšit přídavkem selenu.
Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Nature Energy.
„Naše zpráva jde až k základnímu pochopení toho, co se stane, když slitíme selen na telurid kademnatý,“ řekl Kurt Barth, ředitel fotovoltaického centra nové generace a mimořádný profesor výzkumu na katedře strojního inženýrství.
Dosud nebylo jasné, proč přidání selenu představuje rekordní účinnost solárních článků teluridu kadmia s více než 22 procenty.
Společně se zaměstnanci CSU vyřešily toto tajemství Barth a mezinárodní tým WS Sampath a Amit Munshi. Jejich návrh, že selen překonává účinky atomových defektů v krystalech teluridu kadmia, otevírá novou cestu pro rozšířenou a levnější sluneční energii.
Tenké filmy teluridu kadmia vyrobené týmem CSU spotřebovávají 100 krát méně materiálu než běžné silikonové solární články.
Snadněji se vyrábějí a absorbují sluneční světlo při téměř ideální vlnové délce. Elektřina vyráběná fotovoltaickými články s kadmiovým teluridem je nejhospodárnější v solárním průmyslu a v mnoha částech světa podhodnocuje fosilní paliva.
Podle zprávy je méně pravděpodobné, že elektrony, které vznikají, když sluneční světlo zasáhne vybělený solární panel, budou zachyceny a ztraceny ve vadách materiálu.
Tyto defekty vznikají během růstu na hranici mezi krystalovými zrny. Tím se zvyšuje množství energie přijaté z každého solárního článku.
Při práci s materiály vyrobenými na CSU pomocí pokročilých metod depozice to tým zjistí, protože je zaregistrován, protože je emitován ze solárních modulů obsahujících selen.
Protože selen není rovnoměrně distribuován v modulech, mají malé nebo žádné selen do oblastí, kde byl selen velmi koncentrovaný.
„Dobrý materiál solárních článků bez vad je velmi účinný při emisi světla, a tedy při luminiscenci,“ řekl Tom Fiducia, hlavní autor výzkumné zprávy a Ph.D. student na univerzitě v Loughborough ve spolupráci s profesorem Michaelem Wallsem.
„Z údajů je překvapivě jasné, že oblasti bohaté na selen jsou mnohem jasnější než čistý telurid kademnatý a účinek je pozoruhodně silný.“
Od 2009 podporuje Národní vědecká nadace práci fotovoltaického centra příští generace.
Zdroj: Elektronické informace
