GaAs nanotrådsolcelle oppnår et forhold på 560 W per gram halvleder

(Rinnovabili.it) – The beste solcelleteknologi på markedet? Til tross for noen populære tro, er det ikke den som er basert på krystallinsk silisium. DE GaAs solceller, det vil si galliumarsenid, representerer den desidert mest avanserte løsningen takket være deres elektriske egenskaper og en ekstraordinær evne til å absorbere lys. Til det punktet at selv i dag har GaAs-baserte enheter verdensrekorden for energieffektivitet for enkeltkryssceller.

Grunnen til at denne halvlederen ikke dominerer solcellemarkedet er lett å forklare: den har ublu produksjonskostnader, som lenge har henvist den til kun plassbruk. Blant de mange forskningsinnsatsene som tar sikte på å bringe denne teknologien tilbake til jorden er også arbeidet til Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU).

Les også Nye solcellepaneler fra resirkulering av gamle solcellemoduler

Her fant en gruppe forskere ut hvordan man kan lage en GaAs-solcelle mens de reduserer kostnadene, ikke effektiviteten. «Vi har en ny metode for å bruke galliumarsenid svært effektivt takket være nanostruktureringfor å gjøre cellene mye mer effektive ved å bruke bare en liten brøkdel av materialet som normalt brukes»forklare Anjan Mukherjee, forsker og utvikler av teknikken.

GaAs-solceller dyrkes vanligvis på et tykt og kostbart galliumarenidsubstrat, noe som gir lite rom for kostnadsreduksjon. Den nye metoden bruker en vertikal struktur sammensatt av et nettverk av nanotråder og basert på en økonomisk silisiumplattform.

«Den mest praktiske og effektive løsningen er å dyrke en dobbel tandemcelle, med en GaAs nanotrådcelle på toppen på toppen av en silisiumcelle på bunnen. Vi jobbet for å minimere kostnadene ved operasjonen fordi produksjonskostnadene representerer en av de viktigste hindringene for teknologien.»understreker professoren Helge Weman.

Les også To nye verdensrekorder for 4T perovskite tandem solceller

Resultatet er en celle med Ultrahøyt kraft-til-vekt-forhold: opptil 560 watt per gram halvleder. Å integrere dette produktet sammen med silisium kan potensielt forbedre den totale effektiviteten med opptil 40 %. Forskningsresultatene var publisert på ACS Photonics (engelsk tekst).