(Phys.org) - Een team van onderzoekers van het California Institute of Technology en het Karlsruh Institute of Technology heeft de efficiëntie van dunnefilmzonnecellen verbeterd door de architectuur van rozenvlindervleugels na te bootsen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep legt hun inspiratie uit voor het bestuderen van de vlindervleugels en de details van hun verbeterde zonnecellen.

Terwijl wetenschappers manieren zoeken om de efficiëntie van zonnecellen te verbeteren, sommigen zijn in toenemende mate overgegaan op dunne-film zonnecellen. Dergelijke cellen zijn niet alleen lichter en beter hanteerbaar dan traditionele op kristallen gebaseerde cellen, maar er wordt verwacht dat ze efficiënter zijn als ingenieurs een manier kunnen vinden om ze voor langere tijd aan het werk te krijgen. Een van de obstakels voor het verbeteren van de efficiëntie van zonnecellen in het algemeen zijn de hoge kosten van bewegingshardware die de zon volgt. In deze nieuwe poging lieten de onderzoekers zich inspireren door de rozenvlinder, algemeen gevonden in India. Het heeft zachte zwarte vleugels die het koelbloedige insect verwarmen tijdens koele periodes.

Voor meer informatie over de vlindervleugels, de groep verzamelde enkele monsters en bekeek ze onder een elektronenmicroscoop. Ze ontdekten dat de vleugels bedekt waren met schubben die pokdalig waren met gaten. Naast het lichter maken van de vleugels, de gaten, vonden de onderzoekers, verstrooide het licht dat hen raakte, waardoor de vlinder meer van de zonnewarmte kon absorberen.

Geïntrigeerd door het vlinderontwerp, de onderzoekers creëerden vergelijkbare structuren in hun laboratorium met behulp van vellen gehydrogeneerde amorfe siliciumplaten. Een toplaag met extreem kleine gaatjes van verschillende groottes zorgde ervoor dat het licht werd verstrooid en op de siliciumbasis eronder viel. Het ontwerp, het team vond, toegestaan ​​voor het oppakken van ongeveer twee keer zoveel licht als eerdere ontwerpen.

De groep meldt dat het maken van de cellen snel en eenvoudig was. Ze maakten de gaten door stukjes van een binaire polymeeroplossing te laten vallen die niet vermengden met het type polymeer dat werd gebruikt om de plaat te maken. Het proces duurde slechts vijf tot tien minuten.

© 2017 Tech Xplore