Zwart silicium verhoogt rendement van zonnecellen

10 december 2013, 14:37
Zwart silicium verhoogt rendement van zonnecellen
Zwart silicium verhoogt rendement van zonnecellen

Onderzoekers van het Fraunhofer Instituut voor Telecommunicatie (Heinrich Herz Institut) zijn er in geslaagd om het rendement van zonnecellen gebaseerd op zwart silicium met een factor twee te verhogen. Zonnecellen van zwart silicium zijn speciaal ontworpen om het infrarode deel van het zonlicht om te zetten in elektriciteit. Door de nieuwe cellen te integreren in bestaande zonnepanelen kunnen deze panelen het volledige zonlichtspectrum gebruiken om elektriciteit op te wekken.

 

Zwart silicium wordt gemaakt door ‘gewoon’ silicium in een zwavelatmosfeer te bestralen met femtoseconde-laserpulsen. Hierdoor worden zwavelatomen in het siliciumoppervlak geïntegreerd en ontstaat de zwarte kleur. In onbehandeld silicium heeft infrarood licht niet voldoende energie om elektronen in de geleidingsband ‘aan te slaan’ en deze in elektriciteit om te zetten. De zwavelatomen in zwart silicium zorgen als het ware voor een ‘opstapje’ voor infrarood licht om in twee stappen de geleidingsband te bereiken. Helaas vallen er ook elektronen via dit opstapje terug uit de geleidingsband, en dit heeft een negatieve invloed op het rendement. De onderzoekers hebben nu de laserpulsen zodanig aangepast dat de zwavelatomen andere energieniveaus aannemen waardoor dit terugvallen sterk wordt verminderd.

 

Illustratie: Fraunhofer HHI

Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items