Grunlan (mitten) diskuterar beteendet hos en lerlösning till Ph.D. eleverna Ryan Smith (till vänster) och Yixuan Song. Dessa lerlösningar används för att producera lerbaserade tunna filmer och beläggningar av nanokomposit för Sandia-projektet. Kredit:Texas A&M University
Polymer Nanocomposites Laboratory vid Texas A&M University, regisserad av Dr Jaime Grunlan, arbetar med forskare vid Sandia National Laboratory för att minska eller eliminera ljusbågsfel och korrosion i solceller. Korrosion i solceller, som omvandlar ljus till elektricitet, kan skada anslutningar och minska eller förstöra förmågan att generera el.
Det specifika målet med Grunlans forskning med Sandia är att förhindra ljusbågsfel, som är urladdningar av el som kan uppstå när elektriska anslutningar är korroderade. Inledande tester tyder på att de tunna lerbaserade nanokompositbeläggningarna som utvecklats vid Texas A&M också skulle kunna användas som korrosionsskyddande lager i cellerna för att förbättra hållbarheten/livslängden. Beläggningarna som utvecklats inom Grunlans forskargrupp utvärderas som barriärer mot fukt och korrosiva gaser. Testning görs på Sandia som en del av det större Durable Module Materials National Lab Consortium (DuraMat), som försöker gynna solcellsindustrin.
"Det är spännande att se hur vår långsiktiga forskning inom gasbarriär- och flamskyddsbeläggningar används för att förbättra solcellernas effektivitet och livslängd. Vi löser komplicerade problem med hjälp av billiga och miljövänliga material, vilket är en extra bonus, " sa Grunlan.
I releasen, Erik Spoerke på Sandia's Electronic, Optical and Nano Materials Department jämförde utvecklingen av dessa nanokompositfilmer, av vilka några kan vara 100 gånger tunnare än ett människohår, att bygga ett hus.
"Det handlar om att montera dessa strukturer på rätt sätt så att du kan använda billiga material och ändå få de fördelar du vill ha, " sa Spoerke. "Om du bygger ett hus, det är inte bara att stapla ihop gipsskivor och två-av-fyra och bältros. Du måste använda två gånger fyra för att göra ramen, Sätt gipsskivan på två och fyra och montera bältros på taket."
Det övergripande målet med forskningen är att få ner de långsiktiga kostnaderna för solpaneler och solteknik. Att kunna bromsa korrosion i solpaneler med hjälp av billiga material som lera så att de håller längre och förblir effektiva kan hjälpa till att underlätta snabbare adoptioner av solteknik.