In recente jaren, ontwikkelaars hebben onderzoek gedaan naar het oogsten van dunne film zonnepanelen gemaakt van nanotechnologie -- en het promoten van efficiëntiemetingen om de technologie verkoopbaar te maken. Nu levert een onderzoeker van de Universiteit van Tel Aviv nieuw bewijs om recente "ladings" -metingen voor het verhogen van de efficiëntie van zonnepanelen aan te vechten.

Het aanbieden van een goedkopere, kleinere oplossing dan traditionele panelen, Prof. Eran Rabani van de Tel Aviv University's School of Chemistry aan de Raymond en Beverly Sackler Faculteit van Exacte Wetenschappen zet een einde aan een huidige hype die belooft de efficiëntie van dunnefilmpanelen te verhogen. Zijn onderzoek, onlangs gepubliceerd in de tijdschriften Nano-letters en Chemische Natuurkunde Letters, kan de ontwikkeling van nieuwe zonne-energietechnologieën meer down to earth brengen.

Prof. Rabani combineert een nieuwe theoretische benadering met computersimulaties. "Onze theorie laat zien dat de huidige voorspellingen om de efficiëntie te verhogen niet werken. De verhoging van de efficiëntie kan nog niet worden bereikt door Multiexciton Generation, een proces waarbij meerdere ladingsdragers (elektronen en gaten) worden gegenereerd uit één foton, " hij zegt.

Inefficiënt als "in rekening gebracht"

Maar zowel nieuwe als bestaande theorieën voorspellen veel goeds voor de ontwikkeling van andere strategieën in toekomstige zonne-energietechnologie, hij maakt duidelijk. Nieuwere benaderingen gepubliceerd in tijdschriften zoals Science kunnen middelen verschaffen om de efficiëntie van zonnetechnologie te verhogen, en misschien ook nuttig zou zijn bij de opslag van zonne-energie, Prof. Rabani en zijn team van onderzoekers geloven.

Een chemisch fysicus, Prof. Rabani onderzoekt hoe ladingen efficiënt van de zon kunnen worden gescheiden. In 2004, natuurkundigen suggereerden dat meer dan één elektron-gat-paar uit één foton kan worden getrokken in een gecompliceerd proces in halfgeleider nanokristallen. Als dit mogelijk zou zijn, de lading zou worden verdubbeld, en dus zou de efficiëntie van zonne-energie toenemen. "We hebben laten zien dat dit idee niet werkt, " zegt prof. Rabani.

Een stap dichter bij het vermarkten van de zon

De ontwikkeling van efficiëntere en goedkopere apparaten om gebruik te maken van zonne-energie is een van de grootste uitdagingen in de wetenschap van vandaag. Er worden miljarden dollars uitgegeven om de beste methoden te vinden om elektronen "ladingen" van de zon te verzamelen.

Typisch, één foton van de zon dat wordt geabsorbeerd in een zonnepaneel met dunne film kan één elektron-gatpaar opwekken, die vervolgens wordt omgezet in elektriciteit. Momenteel zijn er beweringen dat als er meer elektron-gatparen kunnen worden geëxciteerd nadat het foton is geabsorbeerd, een groter deel van de fotonenenergie kan met succes worden omgezet in elektriciteit, waardoor de efficiëntie van het apparaat wordt verhoogd.

De theorie die prof. Rabani samen met zijn Israëlische collega's ontwikkelde, laat zien waarom dit proces niet zo efficiënt is als oorspronkelijk bedacht. Het is slecht nieuws voor paneelproducenten die efficiëntere zonnepanelen willen maken. maar goed nieuws voor onderzoekers die nu vrij zijn om te kijken naar de volgende realistische stap voor het ontwikkelen van een technologie die werkt.