Onderzoekers van de Universiteit van Alberta hebben ontdekt dat overvloedige materialen in de aardkorst kunnen worden gebruikt om goedkope en gemakkelijk te vervaardigen zonnecellen op basis van nanodeeltjes te maken.

De U van een ontdekking, enkele jaren in de maak, is een belangrijke stap voorwaarts in het toegankelijker maken van zonne-energie voor delen van de wereld die niet op het traditionele elektriciteitsnet zijn aangesloten of met hoge stroomkosten te maken hebben, zoals het Canadese noorden, zei onderzoeker Jillian Buriak, een professor in de chemie en senior research officer van het National Institute for Nanotechnology, gebaseerd op de U van A-campus.

Buriak en haar team hebben nanodeeltjes ontworpen die licht absorberen en elektriciteit geleiden van twee veel voorkomende elementen:fosfor en zink. Beide materialen zijn overvloediger dan schaarse materialen zoals cadmium en vrij van productiebeperkingen die worden opgelegd aan op lood gebaseerde nanodeeltjes.

"De halve wereld leeft al van het net, en met een verwachte verdubbeling van de vraag naar elektrisch vermogen tegen het jaar 2050, het is belangrijk dat hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie betaalbaarder worden gemaakt door de productiekosten te verlagen, ' zei Burik.

Het onderzoek van haar team ondersteunt een veelbelovende benadering om zonnecellen goedkoop te maken met behulp van massaproductiemethoden zoals roll-to-roll printen (zoals bij krantenpersen) of spray-coating (vergelijkbaar met autolakken). "Op nanodeeltjes gebaseerde 'inkten' kunnen worden gebruikt om zonnecellen of precieze composities letterlijk te schilderen of af te drukken, ' zei Burik.

Het team was in staat om een ​​synthetische methode te ontwikkelen om zinkfosfide nanodeeltjes te maken en toonde aan dat de deeltjes kunnen worden opgelost om een ​​inkt te vormen en te verwerken om dunne films te maken die reageren op licht.

Buriak en haar team experimenteren nu met de nanodeeltjes, spuit ze op grote zonnecellen om hun efficiëntie te testen. Het team heeft een voorlopig patent aangevraagd en heeft financiering gekregen om de volgende stap naar opschaling van de productie mogelijk te maken.

Het onderzoek, die werd ondersteund door de Natural Sciences and Engineering Research Council van Canada, wordt gepubliceerd in het laatste nummer van ACS Nano .