Nieuw onderzoek van Brock University introduceert een zeer efficiënt materiaal voor zonnepanelen dat aanzienlijk goedkoper is dan het silicium dat momenteel de industrie domineert.

Onder leiding van universitair docent scheikunde Jianbo Gao wordt in het onderzoek voorgesteld dat perovskiet-nanokristallijn een betaalbaarder en toegankelijker alternatief is voor silicium voor gebruik in fotovoltaïsche zonne-energie, een methode om zonnestraling om te zetten in elektriciteit.

"Het gemiddelde elektriciteitstarief voor huishoudens in Canada bedraagt ​​ongeveer 15 cent per kilowattuur", zegt Gao. "Ons doel met dit nieuwe materiaal is om minder dan één cent per kilowattuur te bereiken, wat 15 keer minder is dan de kosten van de traditionele silicium fotovoltaïsche technologie."

Nanokristallijne perovskiet kan eenvoudig op elk oppervlak worden aangebracht met behulp van een spin-coatingmethode waarbij gelijkmatig een dunne film wordt afgezet.

"De eenvoudige productie en lage kosten maken het toegankelijk en betaalbaar, en tegelijkertijd zeer efficiënt", zegt hij. "Te midden van de klimaatverandering en de wereldwijde inspanningen om het gebruik van fossiele brandstoffen terug te dringen, kan dit nieuwe materiaal bijdragen aan het bevorderen van duurzame energiealternatieven. Het zou de toekomst van de energie in Canada kunnen veranderen."

Gao leidt het nieuwe onderzoek in samenwerking met internationale partners van Brown University, Clemson University, Lawrence Berkeley National Laboratory en het National Renewable Energy Laboratory. Brock-student Jasjit Bains droeg ook bij aan het onderzoek, die in juni afstudeerde met een Bachelor of Science in Biochemie.

Hun artikel, "Ultrafast Carrier Drift Transport Dynamics in CsPbI₃ Perovskite Nanocrystalline Thin Films", was onlangs te zien in ACS Nano .

De komende jaren zal Gao zijn onderzoeksfocus op hernieuwbare energie voortzetten en zal hij samenwerken met internationale partners en zijn collega's van Brock's Yousef Haj-Ahmad Department of Engineering om zijn onderzoek toe te passen op het creëren van zonneceltechnologie en -producten.

"Dit is een relatief nieuwe onderzoeksrichting in Canada; heel weinig mensen werken hieraan", zegt hij. "Nu we het materiaal kennen, moeten we het transformeren naar een nieuw praktisch product dat de samenleving vooruit zal helpen en uiteindelijk het leven van mensen beter zal maken."

Meer informatie: Kanishka Kobbekaduwa et al, Ultrasnelle carrier-drifttransportdynamiek in CsPbI₃ Perovskiet nanokristallijne dunne films, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c03989

Journaalinformatie: ACS Nano

Aangeboden door Brock Universiteit