Vědci převracejí 20leté konvence ve výrobě solárních článků
Z výzkumu Lucemburské univerzity výrobního procesu solárních článků bylo vědci prokázáno, že předpoklady o chemických procesech, které byly běžně akceptovány mezi výzkumníky a výrobci za posledních 20 let, jsou ve skutečnosti nepřesné.
Své poznatky vědci publikovali ve vědeckém časopise Nature Communications.
Fotovoltaické solární panely přeměňují sluneční světlo na elektrickou energii. Absorbují příchozí světlo, které vybíjí elektrony, jež následně generují elektrický proud. To funguje prostřednictvím interakce několika vrstev polovodičů a kovů v solárním panelu. Buňky se vyrábějí v komplexním procesu, kde se na skleněný substrát nanáší několik chemických prvků, obvykle odpařováním. Tím solární článek „roste" vrstvu po vrstvě.
V minulosti vědci náhodou objevili, že účinnost jednoho typu technologie solárních článků se značně zlepšuje, pokud do vrstvy absorbující světlo přidají sodík. Současně pozorovali, že sodík ovlivňuje růst této vrstvy a interakce ostatních chemických prvků - totiž inhibuje míchání galia a india. To však vede k méně homogenním vrstvám a tím k negativním výsledkům. Proto vědci a výrobci v minulosti věřili, že ideálním způsobem, jak vyrobit solární článek, bylo přidání sodíku pouze po ukončení růstového procesu.
Vědci na univerzitě v Lucemburku spolu se čtyřmi mezinárodními partnery použitím odlišného přístupu nyní dokázali, že skutečnost je mnohem odlišnější. Zatímco konvenčně vyrobená vrstva absorbující světlo je tvořena tisíci jednotlivých zrn, výzkumná skupina zvolila náročnější výrobní strategii a vrstva rostla jako jedno zrno. „V této práci ukazujeme, že pokud je absorbér vyroben z jediného zrna, přidání malého množství sodíku pomáhá homogenizovat distribuci prvků. To je velmi překvapující, protože více než 20 let předchozího výzkumu neustále vykazuje opačný účinek na absorbéry z mnoha zrn," uvedl Diego Colombara, vědecký pracovník v Mezinárodní laboratoři Iberian Nanotechnology a hlavní řešitel studie.
Výzkumníci dospěli k závěru, že sodík má dvojí účinek: homogenizuje prvky uvnitř každého zrna, ale zpomaluje homogenizaci v souhře mezi zrnky. „To nám dává příležitost přehodnotit, jak vyrábíme solární články. V budoucnu by tyto poznatky mohly vést ke zlepšení výrobního procesu," konstatuje Dr. Phillip Dale, vedoucí výzkumné skupiny v Laboratoři energetických materiálů (LEM) na univerzitě v Lucemburku a člen Lucemburského národního výzkumu Fond (FNR).
/val/
357
