(PhysOrg.com) -- En välsignelse för den lokala solenergiindustrin, ett team av forskare från Swinburne University of Technology och Suntech Power Holdings har utvecklat världens mest effektiva bredbands nanoplasmoniska solceller.
I en tidning publicerad i Nanobokstäver , forskarna beskriver hur de har tillverkat tunnfilmssolceller med en absolut verkningsgrad på 8,1 procent.
Forskningen utfördes under överinseende av Victoria-Suntech Advanced Solar Facility (VSASF) i Swinburne. Gruppen arbetar för att dramatiskt öka effektiviteten hos tunnfilmssolteknik.
Enligt Swinburne professor Min Gu, Direktör för VSASF, tunnfilmsceller har väckt enormt forskningsintresse som ett billigt alternativ till kristallina kiselceller i bulk. Dock, den avsevärt minskade tjockleken på deras kiselskikt gör det svårare för dem att absorbera solljus.
"Ljusfångningsteknik är av största vikt för att öka prestandan hos tunnfilmssolceller och göra dem konkurrenskraftiga med kiselceller, " sa professor Gu. "En av de främsta potentiella tillämpningarna av tekniken kommer att vara att täcka konventionellt glas, gör det möjligt för byggnader och skyskrapor att drivas helt av solljus."
VSASF-gruppen har förbättrat tunnfilmscellernas effektivitet genom att bädda in guld- och silvernanopartiklar i cellerna. Detta ökar våglängdsområdet för det absorberade ljuset, förbättra omvandlingen av fotoner till elektroner.
I deras mest effektiva celler hittills, forskarna gick ett steg längre, med hjälp av så kallade kärnförsedda eller "klumpiga" nanopartiklar.
Senior forskare vid Swinburne Dr Baohua Jia sa:"Den bredbandsplasmoniska effekten är en spännande upptäckt av teamet. Det är verkligen ett samarbetsresultat mellan Swinburne och Suntech under de senaste 12 månaderna."
Dr Jia tror att denna nya teknik kommer att ha en viktig inverkan på solenergiindustrin. "Vad vi har funnit är att nanopartiklar som har en ojämn yta sprider ljus ännu längre in i ett bredbandsvåglängdsområde. Detta leder till större absorption, och förbättrar därför cellens totala effektivitet.
Professor Gu applåderade den snabba tidsramen inom vilken forskargruppen har kunnat uppnå 8,1 procent total effektivitet, men han tror att det fortfarande finns avsevärda möjligheter att förbättra cellerna och omvandla det sätt på vilket världen hämtar energi.
”Vi är på en snabb väg uppåt med vår forskning och utveckling. Med vår nuvarande framsteg förväntar vi oss att uppnå 10 procent effektivitet i mitten av 2012, " sa han. "Vi är på god väg att nå VSASF:s mål att utveckla solceller som är dubbelt så effektiva och körs till hälften så mycket som de som finns tillgängliga för närvarande."
Professor Gu sa att en annan fördel med gruppens tillvägagångssätt är att nanopartikelintegration är billig och lätt att uppskala och därför lätt kan överföras till produktionslinjen.
"Vi har använt Suntech solceller från början, så det borde vara väldigt enkelt att integrera tekniken i masstillverkning. Vi förväntar oss att dessa celler kommer att vara kommersiellt tillgängliga 2017."
Suntechs vd Dr Zhengrong Shi sa:"Vårt team har uppnått en imponerande milstolpe med världsrekordet för den mest effektiva bredbands nanoplasmoniska tunnfilmscellen. Detta är ett viktigt steg för att visa nanoteknikens potential för att leda nästa generation av solceller."
De Nanobokstäver uppsatsen skrevs av Dr Xi Chen, Dr Baohua Jia, Dr Jhantu Saha, Mr Boyuan Cai, Dr Nicholas Stokes, och professor Min Gu från Swinburne och Dr Qi Qiao, Dr Yongqian Wang och Dr Zhengrong Shi från Suntech.
