(PhysOrg.com) -- Een zegen voor de lokale zonne-industrie, een team van onderzoekers van de Swinburne University of Technology en Suntech Power Holdings hebben 's werelds meest efficiënte breedband nanoplasmonische zonnecellen ontwikkeld.

In een paper gepubliceerd in Nano-letters , beschrijven de onderzoekers hoe ze dunnefilmzonnecellen hebben gemaakt met een absoluut rendement van 8,1 procent.

Het onderzoek werd uitgevoerd onder auspiciën van de Victoria-Suntech Advanced Solar Facility (VSASF) in Swinburne. De groep werkt aan een drastische verhoging van de efficiëntie van dunne-film zonnetechnologie.

Volgens Swinburne-professor Min Gu, directeur van de VSASF, dunne-filmcellen hebben enorme onderzoeksinteresse gewekt als een goedkoop alternatief voor bulkkristallen siliciumcellen. Echter, de aanzienlijk verminderde dikte van hun siliciumlaag maakt het voor hen moeilijker om zonlicht te absorberen.

“Light trapping-technologie is van het grootste belang om de prestaties van dunnefilmzonnecellen te verbeteren en ze concurrerend te maken met siliciumcellen, ' zei professor Gu. “Een van de belangrijkste potentiële toepassingen van de technologie zal zijn om conventioneel glas te bedekken, waardoor gebouwen en wolkenkrabbers volledig door zonlicht kunnen worden aangedreven.”

De VSASF-groep heeft de efficiëntie van dunne-filmcellen verbeterd door gouden en zilveren nanodeeltjes in de cellen in te bedden. Dit vergroot het golflengtebereik van het geabsorbeerde licht, verbetering van de omzetting van fotonen in elektronen.

In hun meest efficiënte cellen tot nu toe, de onderzoekers gingen nog een stap verder, met behulp van zogenaamde genucleëerde of 'hobbelige' nanodeeltjes.

Senior Research Fellow bij Swinburne Dr. Baohua Jia zei:"Het breedbandplasmonische effect is een opwindende ontdekking van het team. Het is echt een resultaat van samenwerking tussen Swinburne en Suntech in de afgelopen 12 maanden.”

Dr. Jia gelooft dat deze nieuwe technologie een belangrijke impact zal hebben op de zonne-energie-industrie. "Wat we hebben ontdekt, is dat nanodeeltjes met een ongelijk oppervlak het licht nog verder verstrooien in een breedbandgolflengtebereik. Dit leidt tot een grotere opname, en verbetert daardoor de algehele efficiëntie van de cel.

Professor Gu juichte het snelle tijdsbestek toe waarin de onderzoeksgroep 8,1 procent totale efficiëntie heeft weten te bereiken, hij gelooft echter dat er nog veel ruimte is om de cellen te verbeteren en de manier waarop de wereld energie opwekt te transformeren.

“We zijn op een snel stijgende lijn met ons onderzoek en ontwikkeling. Met het huidige tempo van vooruitgang verwachten we medio 2012 een efficiëntie van 10 procent te hebben bereikt. ' zei hij. "We zijn goed op weg om de doelstelling van de VSASF te bereiken om zonnecellen te ontwikkelen die twee keer zo efficiënt zijn en tegen de helft van de kosten werken die momenteel beschikbaar zijn."

Professor Gu zei dat een ander voordeel van de benadering van de groep is dat de integratie van nanodeeltjes goedkoop en gemakkelijk op te schalen is en daarom gemakkelijk naar de productielijn kan worden overgebracht.

“Vanaf het begin gebruiken we Suntech-zonnecellen, dus het zou heel eenvoudig moeten zijn om de technologie te integreren in massaproductie. We verwachten dat deze cellen in 2017 commercieel beschikbaar zullen zijn.”

Suntech CEO Dr. Zhengrong Shi zei:“Ons team heeft een indrukwekkende mijlpaal bereikt met het wereldrecord voor de meest efficiënte breedband nanoplasmonische dunnefilmcel. Dit is een belangrijke stap in het aantonen van het potentieel van nanotechnologie om de volgende generatie zonnecellen te leiden.”

De Nano-letters paper is geschreven door Dr. Xi Chen, Dokter Baohua Jia, Dr. Jhantu Saha, Mijnheer Boyuan Cai, Dokter Nicholas Stokes, en Professor Min Gu van Swinburne en Dr Qi Qiao, Dr Yongqian Wang en Dr Zhengrong Shi van Suntech.