(Phys.org) - Ett team av forskare med California Institute of Technology och Karlsruh Institute of Technology har förbättrat effektiviteten hos tunnfilms solceller genom att efterlikna arkitekturen hos rosfjärilsvingar. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga framsteg , gruppen förklarar deras inspiration för att studera fjärilsvingarna och detaljerna i deras förbättrade solceller.

När forskare söker sätt att förbättra solcellernas effektivitet, vissa har alltmer vänt sig till tunnfilmsolceller. Sådana celler är inte bara lättare och mer hanterbara än traditionella kristallbaserade celler, men de förväntas bli mer effektiva om ingenjörer kan hitta ett sätt att få dem att arbeta under längre perioder. En av vägspärrarna för att förbättra effektiviteten hos solceller i allmänhet är den höga kostnaden för rörelsehårdvara som spårar solen. I denna nya insats, forskarna tog inspiration från rosfjärilen, finns vanligt i Indien. Den har mjuka svarta vingar som värmer den kallblodiga insekten under svala perioder.

För att lära dig mer om fjärilsvingarna, gruppen samlade några prover och tittade på dem under ett elektronmikroskop. De fann att vingarna var täckta med vågar som var fyllda med hål. Förutom att göra vingarna lättare, hålen, fann forskarna, spridda ljuset som slog dem, vilket gjorde att fjärilen kunde absorbera mer av solens värme.

Intresserad av fjärilsdesignen, forskarna skapade liknande strukturer i sitt laboratorium med hjälp av ark av hydrerade amorfa kiselark. Ett toppskikt med extremt små hål i olika storlekar fick ljus att spridas och träffa kiselbotten nedanför. Designen, laget hittade, tillåtet för att plocka upp ungefär dubbelt så mycket ljus som tidigare mönster.

Gruppen rapporterar att det var snabbt och enkelt att skapa cellerna. De gjorde hålen genom att släppa bitar av en binär polymerlösning som inte blandades med den typ av polymer som användes för att skapa arket. Processen tog bara fem till tio minuter.

© 2017 Tech Xplore