.){kind=link}
Znanstveniki z Univerze v Pennsylvaniji ustvarjajo sončne celice iz netipičnega materiala - konvencionalno dvodimenzionalnih dihalkogenidov prehodnih kovin (DPM). Ti materiali imajo razmeroma nizek izkoristek pretvarjanja svetlobe v elektriko, a so stokrat lažji od sodobnih silicijevih fotopanel. Za prostor je odločilna prednost majhna teža. Toda na ploščah z DPM je treba še delati.
Debelina filma DPM ni večja od nekaj atomov. Ta je za nekaj velikosti tanjši od plasti silicija ali galijevega arzenida v sodobnih fotopanelih. To bo omogočilo, da bodo sončne celice DPM stokrat ali več lažje. Za razširitev človeške prisotnosti v vesolju – v orbiti, na lunah in drugih planetih – bo teža tovora, prepeljanega z Zemlje, kritična. Prišel bo čas in silicij v vesoljski energiji bo treba opustiti. In potem, so prepričani raziskovalci, bo prišla zlata doba svetlobnih fotopanelov iz dihalkogenidov prehodnih kovin.
Vendar imajo materiali DPM pomembno pomanjkljivost. Vsi vzorci fotocelic, ustvarjeni do danes na njihovi osnovi, so pokazali učinkovitost največ 5%. Po masi je še vedno boljši od silicija, vendar je treba v idealnem primeru povečati učinkovitost obetavnega materiala, kar lahko na primer storimo z optimizacijo strukture fotocelice. Prav to so storili znanstveniki z Univerze v Pensilvaniji in dosegli precejšen uspeh – predlagali so strukturo celice DPM z 12-odstotnim izkoristkom.
Treba je pojasniti, da je bila navedena učinkovitost dosežena na digitalnem modelu fotocelice. Raziskovalci so se odločili, da ne bodo začeli z eksperimenti, ampak z modeliranjem, kar ima določen smisel - tako je ceneje in hitreje. Toda na podlagi digitalnega modela in razvitih metod so strokovnjaki prepričani, da bodo sami ali njihovi sodelavci v naslednjih štirih do petih letih lahko predstavili fizične vzorce sončnih celic iz dihalkogenidov prehodnih kovin z vsaj 10-odstotnim izkoristkom. .
Skrivnost razvoja, o katerem so znanstveniki povedali v zadnji številki revije Device, je v večplastni strukturi elementa (film na filmu, ko začnejo delovati številni ponovni odboji fotonov), pa tudi v zasnova elektrod, ki omogoča učinkovito kontrolo ekscitonov - glavnih aktivnih elementov dvodimenzionalnih DPM-struktur. A vse to je še vedno na papirju. Čakamo na praktično izvedbo.
Preberite tudi: