Nanotecnologia

- Ciência e Tecnologia

Nano-fios invisíveis esconder do sol para aumentar a eficiência da célula solar



Aí vem o sol


Pesquisadores em os EUA descobriram como fazer células solares absorvem significativamente mais luz solar do que eles anteriormente podia, fazendo os minúsculos fios que se encontram na parte superior de células solares efetivamente invisíveis.

Células solares convencionais são painéis com uma grade quadrada de fios entrelaçados por cima deles. Estes fios são necessários para conduzir a carga eléctrica absorvida pela célula, mas enquanto eles não podem olhar como eles realmente estão bloqueando a capacidade da célula para absorver a luz solar, na realidade, eles são - obstruindo 5-10 por cento da luz que de outra forma atingido a célula. Se você só poderia fazer os fios ... desaparecer? Bem, parece que nós podemos.


"Usando nanotecnologia, temos desenvolvido uma nova maneira de fazer o contato de metal superior quase invisível à luz de entrada", disse um dos pesquisadores, Vijay Narasimhan da Universidade de Stanford. "Nossa nova técnica poderia melhorar significativamente a eficiência e, assim, reduzir o custo das células solares."

Em vez de usar fios convencionais, a equipe desenvolveu um método através do qual um filme de 16 nanometros de espessura de ouro pode ser colocado sobre uma folha plana de silício. Crivada com uma matriz de orifícios de tamanho nano, a película pode ser penetrado por uma matriz correspondente de nanopillars de silício, que sobressaem através da camada metálica.

"Nós imerso o silício eo filme ouro perfurado juntos em uma solução de ácido fluorídrico e peróxido de hidrogênio", disse um membro da equipe, Thomas Hymel. "O filme do ouro imediatamente começou a afundar-se no substrato de silício e silício nanopillars começaram a aparecer através dos furos no filme."

A vantagem dos nanopillars, que crescem até uma altura de 330 nanómetros, é que eles atingem-se através da superfície e do funil de metal reflector de luz - e, assim, a energia - para dentro do substrato de silício por baixo.

Este sistema, que é descrito em ACS Nano, não pode constituir tecnicamente invisibilidade, mas o resultado final - reorientar a luz através do metal - é quase a mesma, pelo menos a partir de um ponto de vista ganhos de energia.

E esses ganhos são consideráveis. "Em nosso melhor design, quase dois terços da superfície pode ser coberta com metal, no entanto, a perda de reflexão é de apenas 3 por cento", disse Narasimhan. "Ter que muito metal poderia aumentar a condutividade e fazer a célula muito mais eficientes na conversão de luz em eletricidade."

Com expectativas de que a sua chapa nano-fios poderiam aumentar a eficiência das células solares convencionais de 20 a 22 por cento, os pesquisadores planejam testar o projeto em uma célula trabalhando para ver como ele se comporta no mundo real.

"Nós os chamamos de" contatos secretos ", porque o metal se esconde nas sombras das nanopillars de silício", disse o estudante de Ruby Lai. "Não importa que tipo de metal que você colocar lá. Vai ser quase invisível para a luz recebida. "

» Este artigo foi originalmente publicado no idioma, English language: New 'invisible' nano-wires hide from the sun for increased solar cell efficiency - ScienceAlert