Κβαντικές κουκκίδες για φθηνά φωτοβολταϊκά – RTI International

0
6

Περιβάλλον Ενέργεια Οικολογία:

Ένα νέο υλικό με κόστος παραγωγής της τάξης των 15 Ευρώ ανά τετραγωνικό μέτρο, το οποίο υπόσχεται μείωση του κόστους εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας και την επιτάχυνση της διείσδυσής της στον ενεργειακό χάρτη, αναπτύσσει η εταιρεία RTI International.

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα της RTI κατασκευάζονται από διαλύτες ημιαγώγιμων σωματιδίων, τα οποία είναι γνωστά και ως κολλοειδείς κβαντικές κουκκίδες (colloidal quantum dots).

Πρόκειται για μικροσκοπικούς, ανόργανους νανοκρυστάλλους, της τάξης των 2-10 εκατομμυριοστών του μέτρου (νανομέτρων, nm) που έχουν τη μοναδική ιδιότητα να αλλάζουν το διάκενο ζώνης του υλικού τους απλά αλλάζοντας το μέγεθος των κρυστάλλων. Εξαλείφουν δηλαδή την ανάγκη ενσωμάτωσης διαφορετικών και σύνθετων υλικών για να καλύψει κανείς το ευρύ ηλιακό φάσμα.

Τα εν λόγω κύτταρα κατασκευάστηκαν με υλικά και μεθόδους παραγωγής χαμηλού κόστους, με αποτέλεσμα να είναι κατά 75% φθηνότερα από τα συμβατικά.

Παρότι τα πρώτα πειράματα δίνουν ποσοστό μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική της τάξης του 5% -έναντι 15% που επιτυγχάνουν τα χαμηλής ποιότητας και απόδοσης συμβατικά κύτταρα πολυκρυσταλλικού πυριτίου- τα φωτοβολταϊκά από κβαντικές κουκκίδες της RTI μπορούν να ανταγωνιστούν ανερχόμενες τεχνολογίες όπως τα thin-film.

Την απόδοση των εν λόγω φωτοβολταϊκών περιορίζει η ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας που μπορούν μέχρι στιγμής να απορροφήσουν.

Ένας τρόπος για να βελτιωθεί αυτό είναι η προσαρμογή και μεταβολή των ιδιοτήτων του υλικού, ενώ απαιτείται μικρότερη ποσότητα υλικού σε σύγκριση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά.

Επίσης, οι κβαντικές κουκκίδες επιδεικνύουν ευαισθησία σε διαφορετικές συχνότητες του ηλιακού φωτός αντίθετα με τα συμβατικά ημιαγώγιμα υλικά που χρησιμοποιούνται στα φωτοβολταϊκά τα οποία συλλέγουν μόνο το ορατό φάσμα.

Το μήκος κύματος που μπορούν να εκμεταλλευθούν εξαρτάται από το υλικό κατασκευής, αλλά και το μέγεθος και το σχήμα των κβαντικών κουκκίδων.

Στην περίπτωση της RTI, τα κύτταρα έχουν υψηλή ευαισθησία στην υπέρυθρη ακτινοβολία.

Κατασκευασμένα από ελαφρά και εύκαμπτα υλικά, τα εν λόγω φωτοβολταϊκά κύτταρα μπορούν να «εκτυπωθούν» σε μεγάλους όγκους, ενώ οι διαδικασίες επίστρωσης υλικών έχουν χαμηλό κόστος.

Η παραγωγή τους μπορεί να γίνει σε συνθήκες δωματίου δίχως να απαιτούνται ειδικές θερμοκρασίες και τα ανάλογα ενεργειακά κόστη κλιματισμού.

econews

Σχόλια