(Phys.org) —Het spelen van pop- en rockmuziek verbetert de prestaties van zonnecellen, volgens nieuw onderzoek van wetenschappers van de Queen Mary University of London en Imperial College London.

De hoge frequenties en toonhoogte in pop- en rockmuziek veroorzaken trillingen die de energieopwekking in zonnecellen met een cluster van 'nanorods' versterken, wat leidt tot een 40 procent hogere efficiëntie van de zonnecellen.

De studie heeft implicaties voor het verbeteren van de energieopwekking uit zonlicht, vooral voor de ontwikkeling van nieuwe, lagere kost, bedrukte zonnecellen.

De onderzoekers kweekten miljarden kleine staafjes (nanostaafjes) gemaakt van zinkoxide, bedekte ze vervolgens met een actief polymeer om een ​​apparaat te vormen dat zonlicht omzet in elektriciteit.

Door gebruik te maken van de speciale eigenschappen van het zinkoxide materiaal, het team kon aantonen dat geluidsniveaus van slechts 75 decibel (gelijk aan een typisch geluid langs de weg of een printer in een kantoor) de prestaties van de zonnecel aanzienlijk kunnen verbeteren.

"Na onderzoek naar systemen voor het omzetten van trillingen in elektriciteit, is dit een heel opwindende ontwikkeling die aantoont dat een vergelijkbare reeks fysieke eigenschappen ook de prestaties van een fotovoltaïsch, " zei dokter Steve Dunn, Lezer in materialen op nanoschaal van de Queen Mary's School of Engineering and Materials Science.

Wetenschappers hadden eerder aangetoond dat het uitoefenen van druk of spanning op zinkoxidematerialen kan resulteren in spanningsuitgangen, bekend als het piëzo-elektrische effect. Echter, het effect van deze piëzo-elektrische spanningen op het rendement van zonnecellen had nog niet veel aandacht gekregen.

"We dachten dat de geluidsgolven, die willekeurige fluctuaties veroorzaken, zouden elkaar opheffen en verwachtten dus geen significant algemeen effect op het uitgangsvermogen te zien, " zei James Durrant, hoogleraar fotochemie aan het Imperial College London, die de studie mede leidde.

"De sleutel voor ons was dat niet alleen de willekeurige fluctuaties van het geluid elkaar niet opheffen, maar ook dat sommige geluidsfrequenties de output van de zonnecel echt leken te versterken - zodat de toename van het vermogen een opmerkelijk groot effect was, gezien de geringe hoeveelheid geluidsenergie die we erin stopten."

"We probeerden muziek te spelen in plaats van saaie, platte geluiden, omdat dit ons hielp het effect van verschillende toonhoogtes te onderzoeken. Het grootste verschil dat we vonden was toen we popmuziek speelden in plaats van klassiek, waarvan we ons nu realiseren dat onze akoestische zonnecellen het beste reageren op de hogere tonen in popmuziek, " concludeerde hij.

De ontdekking kan worden gebruikt om apparaten van stroom te voorzien die worden blootgesteld aan akoestische trillingen, zoals airconditioning units of in auto's en andere voertuigen.

Dr. Dunn voegde toe:"Het werk benadrukt de voordelen van samenwerking om nieuwe en interessante systemen en wetenschappelijk inzicht te ontwikkelen."

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen vandaag.