Als iemand je zou vragen om te raden wanneer zonne-energie voor het eerst volwassen werd, en je zei de jaren zeventig, je zou gelijk hebben, maar alleen als je de jaren 1870 bedoelde.

Toen gebruikte de Franse uitvinder en pionier op het gebied van hernieuwbare energie Augustin Mouchot zijn uiteenlopende expertise in wiskunde en natuurwetenschappen - samen met zijn grote interesse in de zon - om de vroegste motor op zonne-energie uit te vinden.

De vooruitgang in zonne-energie is enorm geweest sinds Mouchot zijn uitvinding voor het eerst demonstreerde tijdens de Wereldexpeditie in Parijs in 1878. Snel vooruit naar vandaag, en een van de meest opwindende ontwikkelingen vindt plaats aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, waar Jinsong Huang en zijn onderzoeksgroep gebruik maken van de geest van Mouchots interdisciplinaire onderzoeksaanpak om hun eigen innovatie te ontwikkelen - een die belooft een nieuw tijdperk in te luiden in betaalbare hernieuwbare energie.

Huang, een hoogleraar bij de afdeling toegepaste natuurwetenschappen, leidt een onderzoeksteam met experts uit meerdere vakgebieden om een ​​nieuwe methode te ontwikkelen voor het stabiliseren van perovskiet-zonnecellen.

Perovskiet-zonnecellen zijn steeds populairder geworden onderwerpen van onderzoek naar hernieuwbare energie, omdat ze een hoge efficiëntie van de omzetting van zonne-energie naar elektriciteit laten zien tegen lage productiekosten. Maar hun stabiliteit bij blootstelling aan vocht en zuurstof blijft een cruciale hindernis die moet worden overwonnen voordat de cellen echt marktklaar kunnen worden. De Huang Group pakt deze uitdaging aan met een nieuwe methode die de weerstand van de perovskiet-zonnecellen onder omgevingsomstandigheden zou verbeteren.

"Zonne-energie is er in overvloed. Je hebt maar een klein deel van het zonlicht nodig om elektriciteit op te wekken, Huang zei. "Onze nieuwe methode om zonne-energie te oogsten is goedkoper dan de populaire methode. We willen energie maken met de zon, omzetten in schone energie die betaalbaar is. We proberen elektriciteit te leveren met schone energie, maar zonder uw rekening te verhogen."

In zijn werk, de Huang Group werkt samen met andere afdelingen op de campus, expertise uit gebieden zoals chemie, techniek en materiaalkunde.

"We werken met mensen in multidisciplinaire gebieden en op verschillende gebieden. Ons doel is om de kosten van zonne-energie te verlagen, en we moeten overwegen hoe betaalbaar de oplossing kan zijn, " Huang zei. "Mijn groep is echt divers. We hebben topwetenschappers met een achtergrond in de chemie, natuurkunde, techniek en materiaalkunde. Problemen oplossen zit ons in het bloed. We moeten werken met mensen met verschillende achtergronden, en we hebben veel baat bij samenwerking met andere faculteiten."

Om het werk voort te zetten, Huang heeft geprofiteerd van middelen over de hele universiteit, inclusief de patenten van het Office of Technology Commercialization, team auteursrechten en handelsmerken, die Huang hielp met het intellectuele eigendomsproces.

En het innovatieve onderzoek van Huang wordt opgemerkt vanwege zijn potentieel, het veiligstellen van subsidies en financiering terwijl hij het onderzoek voortzet.

"We hadden het geluk om subsidies te ontvangen van het ministerie van Energie en de National Science Foundation en ook van het ministerie van Defensie. Dat was geweldig en echt veelbelovend, " zei hij. "De toekomst verplaatst het onderzoek van het laboratorium naar de markt. De industrie en de universiteit moeten nauw samenwerken om de technologie op de markt te brengen."

Huangs werk op het gebied van zonne-energie creëert de mogelijkheid dat perovskiet-zonnecellen commercieel worden geproduceerd voor gebruik in schone energie en andere toepassingen. Het heeft ook het potentieel om populaties over de hele wereld ten goede te komen.

"De manier waarop je denkt over hoe je je huis van stroom kunt voorzien, zet je auto aan, bijna alles - het verandert de manier waarop je denkt over hoe je energie kunt krijgen, "zei hij. "Als je eenmaal de kennis hebt, je kunt het leven gemakkelijker maken. Met een zonnepaneel, u kunt overal heen en u hoeft zich nooit zorgen te maken over de stroomvoorziening van uw computer, uw mobiele telefoon of voor uw auto."

Huang zal deel uitmaken van UNC-Chapel Hill's Institute for Convergent Science, dat is ontworpen om onderzoekers samen te brengen, studenten en wetenschappers uit vele wetenschappelijke disciplines om nieuwe doorbraken te ontdekken die alleen kunnen worden gezien door een samensmelting van standpunten. Convergente wetenschap is een probleemgerichte benadering van onderzoek die innovators uit een groot aantal disciplines samenbrengt om problemen uit de echte wereld aan te pakken. Het College of Arts &Sciences werkt samen met Innovate Carolina - het campusbrede initiatief voor innovatie en ondernemerschap - om in 2020 een proefprogramma te lanceren voor het Institute for Convergent Science binnen het bestaande Genome Sciences Building.

Terwijl Huang blijft innoveren op het gebied van zonne-energie, hij moedigt andere faculteiten aan om na te denken over de waarde van multidisciplinair werken, hun geest - en oren - open te houden voor waardevolle feedback. In feite, zoals hij aangaf, enkele van de belangrijkste inzichten die uitvinders van faculteiten kunnen krijgen, zijn afkomstig van mensen buiten de universiteit die uiteindelijk de uitvindingen zullen gebruiken die de faculteit maakt.

"Ik ben nog aan het leren, "Huang zei, "maar praat zeker met klanten die je product willen gebruiken. Luister naar potentiële klanten."