Amerikansk forsker udvikler 3D-solcelle

Udvinding af energi fra solen er måske ikke længere ensbetydende med store fotovoltaiske paneler på taget eller andre flade overflader.

Ved at bruge nanostrukturer af zinkoxid på optiske fibre belagt med farve-følsomme solceller har forskere ved Georgia Institute of Technology udviklet et nyt fotovoltaisk system, der potentielt kan betyde en revolution for den måde, vi i dag placerer solceller.

- Ved at bruge denne teknologi kan vi lave fotovoltaiske generatorer, der er foldbare, skjulte og mobile. Optiske fibre kan lede sollys ind i en bygnings vægge, hvor nanostrukturerne konverterer det til elektricitet. Dette er i sandhed en tredimensionel solcelle, siger Zhong Lin Wang, professor ved Gerogia Tech School of Materials Science and Engineering.

Solcellerne burger et fotokemisk system til at generere elektricitet. De er billige at fremstille, fleksible og mekanisk robuste, men til gengæld har de også en lavere effektivitet end silicium-baserede solceller.

Fabrikationen af solceller starter med ganske almindelige optiske fibre, som de er kendt fra telekommunikation. Først har forskerne fjernet pletteringen og derefter tilføjet en ledende belægning på fibrenes overflade, inden overfladen oversås med zinkoxid. Derefter opdyrkes zinkoxid-nanotråde rundt om fiberen. Nanotrådene belægges herefter med farvefølsomme materialer, der konverterer lyset til elektricitet.

Sollys strømmer ind i de optiske fibre og fortsætter ind i nanotrådene, hvor det interagerer med farvemolekylerne og producerer elektrisk strømning. En flydende elektrolyt mellem nanotrådene samler den elektriske ladning. Resultatet er et hybrid nanotråd/optisk fiber system, der kan være op til seks gange så effektivt som en almindelig zinkoxid-celle med det samme overfladeareal.

Kilde: Georgia Tech University - http://www.gatech.edu