Een nieuwe studie onder leiding van de Australian National University (ANU) zou kunnen leiden tot goedkopere en efficiëntere zonnetechnologie.

Studie co-auteur Dr. Heping Shen van de ANU School of Engineering zegt dat de huidige zonnecelmarkt wordt gedomineerd door op silicium gebaseerde technologie, die zijn efficiëntiegrens nadert.

"Om de transitie naar een op hernieuwbare energie gebaseerde economie voort te zetten, we moeten de kosten van zonne-energie blijven verlagen, en de beste manier om dat te doen is om de efficiëntie van zonnecellen te verhogen, ' zei dokter Shen.

"Als we een goedkope energiebron kunnen hebben die ook schoon is, wie zou die dan niet willen gebruiken?"

ANU-ingenieurs, in samenwerking met onderzoekers van het California Institute of Technology, een manier hebben ontwikkeld om silicium te combineren met een ander materiaal (bekend als perovskiet), om zonlicht efficiënter om te zetten in elektriciteit.

De sleutel is de manier waarop de materialen worden samengevoegd tot een zogenaamde 'tandemzonnecel' - in wezen de ene zonnecel op de andere. De ANU-onderzoekers zeggen dat die van hen een van de eenvoudigste is die ooit is ontwikkeld.

"We hebben een onconventionele tandemstructuur geconstrueerd. Wanneer ingenieurs twee cellen combineren, hebben ze meestal een tussenlaag nodig om elektrische lading gemakkelijk tussen de twee cellen te kunnen overbrengen, zodat ze kunnen samenwerken, ' zei dokter Shen.

Volgens co-auteur Dr. Daniel Jacobs, dit lijkt een beetje op het maken van een clubsandwich met extra brood in het midden - het speelt een structurele rol, maar de sandwich zou beter smaken zonder.

"We hebben een nieuwe manier gevonden om de twee cellen eenvoudig op elkaar te stapelen, zodat ze efficiënt met elkaar kunnen samenwerken - we hebben de tussenlaag niet nodig, of extra brood, meer, ' zei dokter Jacobs.

Dit minimaliseert energieverspilling en vereenvoudigt de structuur, hopelijk goedkoper en gemakkelijker te produceren.

"Bij tandems is het cruciaal om een ​​zo eenvoudig mogelijk fabricageproces te demonstreren, anders is de extra complexiteit uit kostenoogpunt niet de moeite waard", zei Dr. Jacobs.

"Onze structuur omvat een fabricagestap minder, en heeft ook voordelen voor de prestaties."

Dr. Jacobs zegt dat hoewel het moeilijk kan zijn om twee materialen in een tandemarrangement te combineren, als je het eenmaal goed hebt, gaat de efficiëntie heel snel omhoog, veel verder dan wat mogelijk is met silicium alleen.

"We hebben al een efficiëntieverbetering van 24 procent bereikt met deze nieuwe structuur, en er is nog genoeg ruimte om dat cijfer te laten groeien."

De studie is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .