Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft een nieuwe manier voorgesteld om de productie van hete elektronen in op metaal gebaseerde zonnecellen te maximaliseren. Dit zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van goedkopere en efficiëntere zonnecellen.

De sleutel tot de aanpak van de onderzoekers is het gebruik van plasmonisch materiaal om zonlicht te concentreren. Plasmonische materialen zijn materialen die het vermogen hebben om licht op nanoschaal te beperken en te versterken. Dit betekent dat ze kunnen worden gebruikt om licht in een heel klein gebied te focusseren, dat vervolgens kan worden gebruikt om hete elektronen te genereren.

De onderzoekers gebruikten een plasmonisch materiaal genaamd goud om een ​​antenne op nanoschaal te creëren die zonlicht op een metalen oppervlak concentreerde. Dit metalen oppervlak werd vervolgens gebruikt om hete elektronen te genereren. De onderzoekers ontdekten dat ze hete elektronen konden genereren met energieën tot 1,5 elektronvolt (eV). Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de energie van hete elektronen die doorgaans worden gegenereerd in op metaal gebaseerde zonnecellen.

De onderzoekers denken dat hun aanpak kan worden gebruikt om op metaal gebaseerde zonnecellen te ontwikkelen die goedkoper en efficiënter zijn dan de huidige zonnecellen. Dit zou zonne-energie een meer betaalbare en haalbare optie kunnen maken voor het opwekken van elektriciteit.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.