Χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια του γερμανίου, του πυριτίου και άλλων υλικών, οι συγκεκριμένοι ερευνητές στοχεύουν στο να παράγουν φωτοβολταϊκά κύτταρα περισσότερο αποδοτικά από όσα έχουν υπάρξει έως σήμερα, με απόδοση που φτάνει έως και το 65%.
Τα παραδοσιακά φωτοβολταϊκά κύτταρα λειτουργούν βάσει της αρχής: «Ένα φωτόνιο μέσα – ένα ηλεκτρόνιο έξω», σημειώνει ο Gergely Zimanyi, καθηγητής Φυσικής στο Davis του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια και επικεφαλής του project. Με άλλα λόγια, κάθε σωματίδιο φωτός, δηλαδή κάθε φωτόνιο, που εισέρχεται στο φωτοβολταϊκό κύτταρο, παράγει ένα ηλεκτρόνιο και με αυτό τον τρόπο παράγεται το ηλεκτρικό ρεύμα που λαμβάνεται ως έξοδος.
Η απόδοση του φωτοβολταϊκού που προκύπτει βάσει αυτής της αρχής μπορεί να φτάσει θεωρητικά έως και 31%. Ωστόσο, κατασκευάζοντας φωτοβολταϊκά κύτταρα από πολύ μικρά νανοσωματίδια, οι συγκεκριμένοι επιστήμονες έχουν ως στόχο να καταφέρουν για κάθε ένα φωτόνιο να παράγονται περισσότερα του ενός ηλεκτρόνια. Με αυτό τον τρόπο, η μέγιστη απόδοση θα κυμαίνεται μεταξύ 42 και 65%, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις τους.
Σύμφωνα με τον Zimanyi, η συγκεκριμένη αρχή αναπτύχθηκε αρχικά από το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos, χωρίς ωστόσο να γίνει προσπάθεια κατασκευής ενός πρότυπου φωτοβολταϊκού κελιού βάσει της συγκεκριμένης ιδέας, κάτι το οποίο επιχειρείται τώρα για πρώτη φορά.
Η σημαντική ερευνητική εμπειρία των μελών της επιστημονικής ομάδας αποτέλεσε βασικό παράγοντα προκειμένου να λάβει την τεράστια επιχορήγηση από Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το οποίο έθεσε ως προϋπόθεση η έρευνα να πραγματοποιηθεί υπό τη συνεργασία επιστημόνων από τον κλάδο της επιστήμης των υλικών, της χημείας και των μαθηματικών.
Η επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου της California, απαρτίζεται από επιστήμονες με εμπειρία στην κατασκευή φωτοβολταϊκών κελιών από νανοσωματίδια, κάτι το οποίο δίνει ελπίδες ότι σύντομα η ομάδα θα είναι σε θέση να παρουσιάσει φωτοβολταϊκά κύτταρα από νανοσωματίδια του γερμανίου και του πυριτίου, τα οποία θα φέρουν επανάσταση στο χώρο των φωτοβολταϊκών, λόγω της τεράστιας απόδοσής τους.
energypress