Gör det bättre med mindre. Det är utmaningen som forskarna vid Swiss Federal Institute of Technology i Lausanne (EPFL) har ställt för sig själva, stöds av Swiss National Science Foundation och Federal Office of Energy. Deras specialitet:tillverkning av solceller som är tusen gånger tunnare än konventionella celler. För att öka produktionen av cellerna, de har utvecklat en ny teknik för nanopattering.

Även om kisel är ett av de mest förekommande elementen, energin som krävs för att göra kisel av sand är enorm. Det är av denna anledning, men också för att minska tillverkningskostnaderna, att professor Christophe Ballif och hans team från Photovoltaics and Thin-Film Electronics Laboratory vid EPFL har arbetat i flera år med tunnfilms kiselsolceller som är tusen gånger tunnare än konventionella celler.

Det finns bara en fångst:ju tunnare cellerna, ju mindre de absorberar solens strålar och desto mindre el producerar de. Så forskare försöker fånga ljus i de tunna kiselskikten för att öka deras absorption. Traditionellt, tunna lager av zinkoxid - ett mycket rikligt material helt giftfri, och som växer i form av små pyramidformade kristaller-används för detta ändamål. Dessa kristaller sprider ljus effektivt in i det underliggande kiselskiktet. Med sådana zinkoxidskikt, till och med en ny världsrekordcelleffektivitet uppnåddes.

Minska kostnader

Men forskare försöker slå detta rekord. "Det är svårt att ändra den naturliga pyramidformen av dessa kristaller för att få ännu bättre ljusspridning, ”Förklarar forskaren Corsin Battaglia, "Så vi hade idén att tvinga kristallerna att växa på ett annat stöd, en omvänd form med önskad struktur. ”Idén är lika genial som enkel. När det tunna skiktet av zinkoxid har avsatts på formen är allt som behöver göras att "avforma" det - som du skulle göra en tarte -tatin, till exempel - för att få en film med önskad struktur.

Detta förfarande, beskrivs i septemberutgåvan av tidskriften Nature Photonics, inte bara ökar mängden ljus som fångas, därigenom öka produktionen, men det har också potential att minska cellkostnaden på grund av dess kompatibilitet med massproduktion. Detta är intressanta argument i en tid då solceller försöker producera el till ett lägre pris än det aktuella nätpriset.