(PhysOrg.com) -- Onderzoekers van Cal Tech, een idee hebben aangenomen dat eerst werd voorgesteld door Koray Aydin, nu in Northwestern en hebben een nieuwe nanostructuur gecreëerd die licht van elke polarisatie en vrijwel elke hoek lijkt te absorberen. Het nieuwe "plasmonische" materiaal heeft tot nu toe aangetoond dat het licht kan omzetten in warmte, en belooft veel voor het verbeteren van de efficiëntie van zonnecellen. Het team, onder leiding van Harry Atwater heeft hun bevindingen gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Onderzoekers werken al enkele jaren hard om het rendement van zonnepanelen te verbeteren, omdat dit de kosten zou drukken, die tot dusver niet voldoende waren om zonnecellen te laten concurreren met fossiele brandstoffen. Het probleem is dat de huidige zonnecellen gebaseerd zijn op silicium, wat nogal duur is om te vervaardigen. Pogingen om de hoeveelheid die in zonnecellen wordt gebruikt te verminderen, hebben geleid tot een lager rendement, en zijn dus niet echt levensvatbaar. Nu echter, het lijkt erop dat er een andere manier is om het probleem te benaderen. Het nieuwe materiaal gemaakt door het Cal Tech-team, omdat het meer licht absorbeert, over conventionele zonnepanelen kunnen worden gelegd, waardoor ze veel efficiënter worden. Dit betekent dat het silicium erin dunner kan worden gemaakt en dat de cellen nog steeds efficiënter zijn dan wat momenteel beschikbaar is. Allemaal omdat het nieuwe materiaal meer van het licht dat erop valt kan absorberen vanwege een verstrooiend effect dat het veroorzaakt.

Het nieuwe materiaal is gemaakt van zilver en is gevormd tot rijen trapeziums met een verscheidenheid aan bobbels langs de randen van verschillende vormen en lengtes om het licht op verschillende manieren te laten buigen. Het resultaat is een materiaal dat tot 70% van het licht over het zichtbare spectrum kan absorberen. Om het polarisatie-onafhankelijk te maken, ze legden een identiek vel van het materiaal over de eerste in een hoek van 90 °.

Door meer licht te absorberen, het nieuwe materiaal is in staat om dezelfde hoeveelheid licht die op het materiaal schijnt om te zetten in meer warmte dan andere materialen. De volgende stap is uitzoeken hoe je dat extra geabsorbeerde licht kunt omzetten in meer elektriciteit en dit met verschillende soorten materialen, en dat is precies waar Aydin en Atwater samen aan werken.

© 2011 PhysOrg.com