Een van de meest veelbelovende technologieën voor het maken van goedkope maar redelijk efficiënte fotovoltaïsche zonnecellen is nu veel goedkoper geworden. Wetenschappers van de Universiteit van Toronto in Canada hebben aangetoond dat goedkoop nikkel net zo goed kan werken als goud voor een van de kritische elektrische contacten die de elektrische stroom verzamelen die wordt geproduceerd door hun colloïdale kwantumdot-zonnecellen.

De overstap naar nikkel kan de toch al lage materiaalkosten van de cel met 40 tot 80 procent verlagen, zegt Lukasz Brzozowski, de directeur van het fotovoltaïsche onderzoeksprogramma in de groep van professor Ted Sargent. Ze presenteren hun onderzoek in de 12 juli, uitgave van 2010 Technische Natuurkunde Brieven .

Quantum dots zijn nanoschaal bits van een halfgeleidermateriaal die zijn gemaakt met behulp van goedkope, high-throughput chemische reacties in vloeibare oplossingen. Omdat hun eigenschappen variëren afhankelijk van hun grootte, quantum dots kunnen worden gemaakt om te passen bij het verlichtingsspectrum. De helft van al het zonlicht, bijvoorbeeld, is in de infrarode golflengten, waarvan de meeste niet kunnen worden opgevangen door zonnecellen op basis van silicium. De groep van Sargent is een pionier in het ontwerp en de ontwikkeling van quantum dot-zonnecellen die zowel zichtbaar als infrarood licht verzamelen. Ze hebben een energieconversie-efficiëntie van maar liefst 5 procent bereikt en streven ernaar dat te verbeteren tot 10 procent voordat ze op de markt worden gebracht.

Aanvankelijk, nikkel leek het werk niet te doen. "Het vermengde zich met onze kwantumstippen, het vormen van een verbinding die de stroom van het apparaat blokkeerde, " zegt dr. Ratan Debnath, eerste auteur op het papier van de groep. Het toevoegen van slechts één nanometer lithiumfluoride tussen het nikkel en de stippen creëerde een barrière die de besmetting stopte, en de efficiëntie van de cel sprong terug naar het verwachte niveau.

Dit is de laatste van verschillende recente zonnecelmijlpalen door de Canadese onderzoekers. "We zijn de afgelopen jaren in staat geweest om de efficiëntie van onze fotovoltaïsche energie drastisch te verhogen en blijven de wereldrecords op het gebied van prestaties houden, ' zei professor Sargent.