Przełomowa nanotechnologia z Chin zwiększa sprawność ogniw słonecznych powyżej 10%
Chińscy naukowcy opracowali nowatorską metodę kontrolowanego wzrostu nanoprętów tlenku tytanu, dzięki której poprawili sprawność konwersji energii w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych. Technologia pozwala lepiej kontrolować pochłanianie światła i transport ładunków, osiągając wydajność ponad 10%.
Nowa metoda wzrostu nanoprętów poprawia wydajność ogniw słonecznych
Zespół badawczy kierowany przez prof. Mingtai Wanga z Instytutów Nauk Fizycznych Hefei Chińskiej Akademii Nauk zaprezentował przełomowe rozwiązanie w dziedzinie nanotechnologii do zastosowań w energetyce odnawialnej. Uczeni opracowali metodę wzrostu jednorodnych nanoprętów tlenku tytanu (TiO₂-NA) o regulowanym zagęszczeniu bez zmiany ich rozmiaru, co umożliwia precyzyjne dostrajanie właściwości optycznych i elektrycznych ogniw słonecznych.
Tradycyjne techniki produkcji nanostruktur wiązały zmianę jednego parametru (np. średnicy prętów) z koniecznością modyfikacji innych (długości, gęstości), co utrudniało optymalizację ich działania w urządzeniach fotowoltaicznych. Chińscy naukowcy pokonali to ograniczenie, wydłużając fazę hydrolizy w procesie chemicznym. Dzięki temu uzyskali warstwę tlenku tytanu w postaci mniejszych nanocząstek, które w kolejnym etapie przekształcają się w zarodki wzrostu dla rutylowych nanoprętów.
Ponad 10% sprawności dzięki precyzyjnej architekturze
Nowo opracowana technologia pozwala kontrolować ilość nanoprętów na powierzchni bez wpływu na ich wysokość i średnicę. Badacze wykorzystali te struktury w niskotemperaturowych ogniwach słonecznych na bazie CuInS₂ (siarczek miedziowo-indowo-selenowy), uzyskując sprawność konwersji energii rzędu 10,44%. To jeden z najlepszych wyników dla tego typu ogniw w technologii cienkowarstwowej przy zachowaniu prostego procesu produkcji.
Zespół badawczy opracował też model teoretyczny „Volume-Surface-Density”, wyjaśniający, jak gęstość nanoprętów wpływa na zdolność do wychwytywania światła, rozdział ładunków i ich zbieranie. Tym samym stworzono kompletny system łączący zmiany makroskopowe w procesie technologicznym z ewolucją mikrostruktury i wydajnością końcowego urządzenia.
Nowe możliwości dla fotowoltaiki i elektroniki
Osiągnięcie chińskiego zespołu otwiera nowe perspektywy dla inżynierii nanostruktur w energetyce i optoelektronice. Precyzyjna kontrola nad rozkładem przestrzennym TiO₂ może znaleźć zastosowanie nie tylko w ogniwach słonecznych, ale też w fotokatalizatorach, sensorach czy urządzeniach magazynujących energię.
Zobacz również:- LONGi publikuje nowe wyniki badań nad ogniwami tandemowymi – sprawność sięga 34,6%
- Qn-SOLAR prezentuje nowe ogniwa perowskitowe. Masowy start produkcji w 2025
- Ogniwa TOPCon tracą sprawność. Oto, co powoduje degradację i jak temu zapobiec
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Plan Działań RESourceEU: Uniezależnienie Europy od krytycznych surowców
Komisja Europejska ogłosiła Plan Działań RESourceEU, mający przyspieszyć dywersyfikację dostaw krytycznych surowców i wzmocnić bezpieczeństwo strategicznych łańcuchów wartości w UE. Nowe inicjatywy obejmują wsparcie finansowe, uproszczenie procedur oraz działania na rzecz recyklingu i współpracy międzynarodowej.
Nowe możliwości finansowania transformacji ciepłownictwa – spotkanie w NFOŚiGW
W Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej odbyło się spotkanie Grupy Roboczej ds. Systemów Wsparcia Finansowego Transformacji Ciepłownictwa. Uczestnicy omówili kluczowe potrzeby branży, dostępne narzędzia wsparcia i planowane działania na rzecz modernizacji sektora.
Polska wzmacnia współpracę surowcową z Ugandą i Rwandą: wizyta wiceministra Krzysztofa Galosa
Polska dzieli się swoim geologicznym doświadczeniem z partnerami w Ugandzie i Rwandzie. Wiceminister Krzysztof Galos uczestniczył w kluczowych wydarzeniach branżowych, które mają na celu wzmocnienie bezpieczeństwa surowcowego oraz rozwój nowoczesnych technologii wydobywczych na rynkach afrykańskich.
Kuchenki gazowe źródłem ukrytego zanieczyszczenia powietrza w domach – nowe badania Stanford University
Nowe badania Stanford University wykazały, że kuchenki gazowe w amerykańskich domach emitują znaczne ilości dwutlenku azotu, często przekraczając poziomy zanieczyszczenia spotykane na zewnątrz. Najbardziej narażone są osoby mieszkające w małych domach, wynajmujący oraz mieszkańcy terenów wiejskich.
ORLEN rozpoczyna budowę bloku parowo-gazowego CCGT w Gdańsku – kluczowa inwestycja dla transformacji energetycznej
Grupa ORLEN oficjalnie rozpoczęła budowę nowoczesnego bloku parowo-gazowego CCGT w Gdańsku. Inwestycja wzmocni bezpieczeństwo energetyczne Pomorza, wesprze transformację energetyczną kraju i przyczyni się do rozwoju gospodarki niskoemisyjnej.
Komisja Europejska przeznacza 5,2 mld euro z EU ETS na technologie czystej energii i dekarbonizację przemysłu
Komisja Europejska otwiera trzy nowe ścieżki finansowania w ramach funduszu innowacyjnego, przekazując łącznie 5,2 mld euro na wsparcie technologii neutralnych emisyjnie, rozwoju wodoru i dekarbonizacji przemysłowego ciepła procesowego. To kluczowy krok w kierunku realizacji celów klimatycznych UE do 2030 i 2050 roku.
Komentarze