Het Polymer Nanocomposites Laboratory aan de Texas A&M University, geregisseerd door Dr. Jaime Grunlan, werkt samen met wetenschappers van het Sandia National Laboratory om boogfouten en corrosie in zonnecellen te verminderen of te elimineren. Corrosie in fotovoltaïsche cellen, die licht omzetten in elektriciteit, kan verbindingen beschadigen en het vermogen om elektriciteit op te wekken verminderen of vernietigen.

Het specifieke doel van Grunlans onderzoek met Sandia is het voorkomen van boogfouten, Dit zijn ontladingen van elektriciteit die kunnen optreden wanneer elektrische verbindingen gecorrodeerd zijn. Uit de eerste tests blijkt dat de dunne op klei gebaseerde nanocomposietcoatings die bij Texas A&M zijn ontwikkeld, ook kunnen worden gebruikt als corrosiewerende lagen in de cellen om de duurzaamheid/levensduur te verbeteren. De coatings die binnen de onderzoeksgroep van Grunlan zijn ontwikkeld, worden beoordeeld als barrières tegen vocht en corrosieve gassen. Er wordt getest bij Sandia als onderdeel van het grotere Sustainable Module Materials National Lab Consortium (DuraMat), die de fotovoltaïsche industrie ten goede wil komen.

"Het is opwindend om te zien hoe ons langetermijnonderzoek naar gasbarrière- en vlamvertragende coatings wordt gebruikt om de efficiëntie en levensduur van zonnecellen te verbeteren. We lossen gecompliceerde problemen op met goedkope en milieuvriendelijke materialen, dat is een extra bonus, ' zei Grunlan.

In de uitgave, Erik Spoerke van Sandia's Electronic, De afdeling Optische en Nanomaterialen vergeleek de ontwikkeling van deze nanocomposietfilms, waarvan sommige 100 keer dunner kunnen zijn dan een mensenhaar, een huis te bouwen.

"Het gaat erom die constructies op de juiste manier in elkaar te zetten, zodat je goedkope materialen kunt gebruiken en toch de voordelen krijgt die je wilt, zei Spoerke. "Als je een huis bouwt, het is niet alleen de gipsplaat en twee bij vier en gordelroos op elkaar stapelen. Je moet de twee-bij-vier gebruiken om het frame te maken, plaats de gipsplaat op de twee-bij-vieren en monteer de dakspanen op het dak."

Het algemene doel van het onderzoek is om de langetermijnkosten van zonnepanelen en zonnetechnologie omlaag te brengen. In staat zijn om corrosie in zonnepanelen te vertragen met behulp van goedkope materialen zoals klei, zodat ze langer meegaan en efficiënt blijven, zou een snellere adoptie van zonnetechnologie kunnen vergemakkelijken.