(Phys.org) -- Luke Hanley is een groot voorstander van het gebruik van zonne-energie om elektriciteit te produceren. Het efficiënter doen is zijn doel.

"Als je zonnecellen goedkoper en efficiënter zou kunnen maken, dan zou je kunnen overwegen om ze op een veel grotere verscheidenheid aan oppervlakken te plaatsen, " zei Hanley, professor en hoofd scheikunde aan de Universiteit van Illinois in Chicago.

"Er is maar een bepaalde hoeveelheid energie die per vierkante meter van de zon valt. Je kunt die hoeveelheid energie niet verhogen, maar je kunt het goedkoper maken om het te vangen, " hij zei.

Hanley ontving $ 390, 000 subsidie ​​van de National Science Foundation voor het testen van methoden voor het coaten van zonnepaneelfilms met behulp van nanodeeltjes van een chemische groep genaamd metaalchalcogeniden. De goedkope films kunnen over alles worden gewikkeld, van voertuigen tot gebouwen, om maximale blootstelling aan de zon te krijgen en elektriciteit te produceren.

Chalcogeniden zijn vrij overvloedig, relatief goedkoop, en bevatten geen giftige elementen zoals cadmium of tellurium, die vaak in zonnecellen worden gebruikt.

"Met minder dure, minder giftige materialen -- en het gebruik van processen waarbij je goedkoop kunt coaten en niet veel van het materiaal gebruikt -- zou deze zonnecellen levensvatbaarder kunnen maken, ' zei Hanley.

Werken met Igor Bolotin, onderzoeksassistent-professor scheikunde, en afgestudeerde studenten Mike Majeski en Doug Pleticha, Hanley ontwikkelde een methode voor het afzetten van metalen chalcogenide-nanodeeltjes door clusterbundeldepositie. Het proces maakt gebruik van een magnetisch ingesloten elektrische ontlading van argongasionen om metaalatomen in de gasfase te stoten en te reageren met waterstofsulfide of waterstofselenide. Het metaalsulfide of metaalselenide condenseert vervolgens tot clusters van nanogrootte die op een oppervlak landen om de film te produceren.

"Als je alles kunt doen vanaf het stadium van gasafzetting, je zou het proces minder duur kunnen maken, ’ zei Hanley. "Je kunt ook een nieuw materiaal maken dat een betere efficiëntie heeft."

Hanley en zijn collega's zullen de elektrische eigenschappen van deze nieuwe films evalueren en bestuderen hoe ze op licht reageren. Hij denkt dat het gebruik van verschillende chemicaliën voor in nanodeeltjes ingebedde zonnefilms nieuwe producten zou kunnen opleveren die ongeveer twee tot drie keer efficiënter zijn dan producten die nu op de markt zijn. zonne-energie concurrerender te maken.

Maar Hanley merkte op dat er naast de prijs nog andere factoren zijn waarmee rekening moet worden gehouden.

"Fossiele brandstoffen zullen altijd milieukosten hebben, " zei hij, terwijl de zon dat niet doet.

“Dus, er is een grote langetermijninteresse in zonne-energie."