Een internationale studie onder leiding van de Universiteit van Lund in Zweden toont aan dat 30 procent van de energie in een bepaald type lichtabsorberend ijzermolecuul op een voorheen onbekende manier verdwijnt. Door deze maas in de wet te sluiten, de onderzoekers hopen met deze op ijzer gebaseerde zonnecel bij te dragen aan de ontwikkeling van efficiëntere zonnecellen.

De zon is een onbeperkte bron van pure en hernieuwbare energie. Echter, het vervaardigen van de componenten in de huidige op silicium gebaseerde zonneceloplossingen kost veel energie, en veel nieuwe zonnecellen gebruiken zeldzame of giftige elementen.

Onderzoekers van Lund University zijn daarom begonnen met het ontwikkelen van alternatieve zonneceloplossingen op basis van ijzer. Als onderdeel van dit onderzoek, een internationaal onderzoeksteam heeft onlangs een vrije-elektronenlaserexperiment uitgevoerd in Stanford in de VS om te onderzoeken hoe lichtabsorberende ijzermoleculen elektronen overbrengen naar een toestand waaruit de energie kan worden geëxtraheerd.

"Het bleek dat in een derde van de gevallen het elektron wordt niet lang genoeg op zijn plaats gehouden om de energie te extraheren. In plaats daarvan verdween de energie heel snel over een voorheen onbekend kanaal, " zegt Jens Uhlig, chemieonderzoeker aan de universiteit van Lund en leider van de studie.

Er zullen nu meer onderzoeken worden uitgevoerd bij grootschalige faciliteiten zoals Stanford of MAX IV in Lund met als doel methoden te vinden om dit energieverlies te voorkomen.

"Als we een manier kunnen vinden om energie uit alle moleculen te halen, de efficiëntie van deze op ijzer gebaseerde zonnecellen of door licht geactiveerde katalysatoren zou aanzienlijk toenemen, ', zegt Jens Uhlig.

Volgens het onderzoeksteam is het van het grootste belang dat we duurzame, schaalbare materialen die de huidige op silicium gebaseerde zonneceloplossingen kunnen vervangen of aanvullen. Jens Uhlig is ervan overtuigd dat ijzer, die een overvloedige hulpbron is in de aardkorst, zou een oplossing voor het probleem kunnen zijn.

"Door onze ontdekking gekoppeld aan deze nieuwe op ijzer gebaseerde zonnecellen, we hopen belangrijke kennis bij te dragen over hoe we het hoofd moeten bieden aan de wereldwijde energie-uitdaging waarmee we worden geconfronteerd, " concludeert hij.