Wetenschappers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om te bestuderen hoe plastic zonnecellen zonlicht omzetten in elektriciteit. De techniek, genaamd time-resolved microgolfgeleiding (TRMC), stelt onderzoekers in staat de beweging van elektronen in de zonnecel te volgen terwijl ze worden opgewonden door licht. Deze informatie kan helpen de efficiëntie van plastic zonnecellen te verbeteren, die een veelbelovend alternatief zijn voor traditionele op silicium gebaseerde zonnecellen.

Plastic zonnecellen zijn gemaakt van organische materialen, die goedkoper en flexibeler zijn dan silicium. Ze zijn echter ook minder efficiënt dan siliciumzonnecellen, omdat ze slechts een klein deel van het zonlicht dat erop valt, omzetten in elektriciteit.

Een van de uitdagingen bij het verbeteren van de efficiëntie van plastic zonnecellen is begrijpen hoe de elektronen in de zonnecel bewegen wanneer ze worden opgewonden door licht. Dit proces is erg snel en vindt plaats in slechts een paar biljoensten van een seconde. TRMC is de eerste techniek die dit proces realtime kan volgen.

Om TRMC te gebruiken laten onderzoekers een lichtpuls op een plastic zonnecel schijnen en meten vervolgens hoe de geleidbaarheid van de zonnecel in de loop van de tijd verandert. De geleidbaarheid van de zonnecel is een maatstaf voor hoe gemakkelijk elektronen er doorheen kunnen bewegen.

Wanneer licht op de zonnecel valt, ontstaat er een elektrisch veld dat ervoor zorgt dat de elektronen in de zonnecel bewegen. De beweging van elektronen creëert een elektrische stroom, die kan worden gebruikt om apparaten zoals mobiele telefoons en laptops van stroom te voorzien.

De TRMC-techniek kan onderzoekers helpen begrijpen hoe het elektrische veld in de zonnecel in de loop van de tijd verandert. Deze informatie kan worden gebruikt om het ontwerp van kunststof zonnecellen te verbeteren en hun efficiëntie te verhogen.

Het onderzoeksteam achter de TRMC-techniek wordt geleid door professor Jenny Nelson van de Universiteit van Oxford. De bevindingen van het team werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials.

De TRMC-techniek is een veelbelovend nieuw hulpmiddel voor het bestuderen van het gedrag van elektronen in plastic zonnecellen. Deze informatie kan helpen de efficiëntie van plastic zonnecellen te verbeteren en ze een haalbaarder alternatief te maken voor traditionele op silicium gebaseerde zonnecellen.