Een onderzoekssamenwerking van de RMIT University met topwetenschappers in Australië en Japan bevordert de volgende generatie zonnecellen.

De ontwikkeling van goedkopere en minder giftige zonnecellen met behulp van nanotechnologie is de focus van een gezamenlijk onderzoeksproject uitgevoerd door RMIT, CSIRO en het Japan Science and Technology Agency.

Het team onderzoekt de synthese van anorganische halfgeleider nanokristallen met behulp van goedkope en overvloedige elementen voor printbare zonneceltoepassingen.

Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in het high-impact Tijdschrift van de American Chemical Society .

Het onderzoeksteam van RMIT wordt geleid door professor Yasuhiro Tachibana van RMIT's School of Aerospace, Mechanische en productietechniek.

"De focus van fotovoltaïsche industrieën was het verlagen van de materiaal- en productiekosten voor fotovoltaïsche panelen, ' zei professor Tachibana.

"Als gevolg hiervan is onderzoek naar zonnecellen van de volgende generatie van groot belang geweest, omdat het zich concentreert op de ontwikkeling van nieuwe, goedkope en lage toxiciteit colloïdale nanomaterialen om te voldoen aan de eisen van de industrie."

Colloïdale nanokristallen kunnen worden gebruikt als "inkt", waardoor zonnecellen snel en goedkoop kunnen worden gefabriceerd met een printer.

Momenteel, cadmium- of loodelementen domineren de synthese van colloïdale nanokristallen, ondanks bezorgdheid over de toxiciteit.

Het onderzoeksteam – waaronder dr. Joel van Embden van de School of Aerospace, Mechanische en productietechniek, en professor Kay Latham van de School of Applied Sciences - heeft alternatieve elementen onderzocht om nanokristallen te synthetiseren.

Dr van Embden zei:"Het synthetiseren van geheel nieuwe nanokristallen was een van de meest uitdagende taken, aangezien de initiële reactieomstandigheden onbekend zijn.

"We hebben ons gericht op het integreren van de elementen, koper en antimoon, in nanokristallen, omdat ze goedkoop zijn, laag-toxisch en aarde-overvloedig, " hij zei.

In zijn onderzoek heeft het team heeft de nieuwe selectieve synthese van tetrahedriet en famatinite koper-antimoonsulfide (CAS) nanokristallen ontdekt.

Beide nanokristallen vertonen een bruinzwarte kleur met sterke absorptie van zichtbaar en nabij-infrarood licht, geschikt als lichtabsorbeerder in zonnecellen.

De colloïdale nanokristaloplossingen (halfgeleider nanokristalinkten) kunnen gemakkelijk worden gebruikt om dunne nanokristalfilms te maken.

Professor Tachibana zei dat nanokristalfilms op een elektrode kunnen worden gefabriceerd en op fotovoltaïsche apparaten kunnen worden aangebracht. dunnefilm thermo-elektriciteit en transistors tegen relatief lage kosten in vergelijking met andere methoden.

Het team heeft al bevestigd dat elektriciteitsopwekking mogelijk is uit de nanokristallijne film onder licht.

Tijdschrift van de American Chemical Society , een wekelijks peer-reviewed wetenschappelijk tijdschrift dat originele onderzoekspapers publiceert op alle gebieden van de chemie, is het best gerangschikte tijdschrift op dit gebied.

Professor Xinghuo Yu, Directeur van het RMIT Platform Technologies Research Institute, zei dat de publicatie in het high-impact tijdschrift een indicatie was van het hoge niveau van onderzoek dat door de onderzoekers van het instituut werd uitgevoerd.

"Het instituut brengt multidisciplinaire teams van academici samen om industriegerichte projecten met grote impact uit te voeren om complexe onderzoeksvragen van nationaal en mondiaal belang op te lossen, ' zei professor Yu.

"De samenwerking tussen de onderzoekers van de School of Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering en School of Applied Sciences hebben dit succesvolle resultaat opgeleverd ten voordele van de industrie en de gemeenschap."