Az infravöröset is tudja
A napenergia hasznosításának legnagyobb akadálya, hogy a napelemek csak egy bizonyos hullámhosszúságú fényt képesek feldolgozni. A MIT kutatói azonban legújabb cellájukkal a fény szinte teljes tartományát képesek feldolgozni.
Az infravörös sáv felhasználásával lehetővé válik, hogy a hagyományos szilíciumalapú és az újonnan fejlesztett szénalapú cellákkal a fény szinte teljes tartományát kihasználjuk. Így a napelemek hatásfoka drasztikusan megemelkedhet, éppen úgy, mint ár-teljesítmény arányuk.
Az új cellát a kutatók kétfajta szénből állították elő, mégpedig a szén nanocsövekből, valamint a hatvan szénatomot tartalmazó fullerénekből. Ahhoz azonban, hogy ezek a cellák megfelelően működjenek, tökéletes kiralitási vektorral rendelkező, egyrétegű és tiszta nanocsövekre van szükség, melyek előállítása csak az utóbbi évek kutatásai alapján vált elérhetővé. Már korábban is zajlottak hasonló kísérletek a karbon nanocsöves cellákkal, ám ezekben mindig volt egy rögzítő réteg, ráadásul a levegővel való érzékenység miatt több védőréteg is került rájuk, ez pedig rettentően megdrágította gyártásukat. Szerencsére az új cellák tökéletesen ellenállóak a levegővel szemben.
A szén alapú napelem cellák egyik legnagyobb előnye, hogy átlátszóak, így könnyedén helyezhetők a hagyományos napelemek fölé. Ezek a leghatékonyabbak az infravörös tartomány hasznosítására, így a két cella egyesítésével már magas hatásfokú fotovoltaikus átalakítók gyárthatók. A cellák egyébként rengeteg napfényt képesek elnyelni, ráadásul nanométeres rétegvastagságban, így a kis anyagfelhasználás mellett súlyuk is jelentősen csökkenthető.
A kísérleti darabok hatásfoka egyelőre még alacsony, ám minden kezdet nehéz, elég megnézni a kezdetben 0,1 százalékkal, most pedig már akár ötven százalékkal dolgozó szilíciumcellákat. A kutatók most az optimális rétegvastagság és elrendezés kitalálásán dolgoznak.
