Nova vrsta sončnih celic

Sončne celice tanjše kot valovna dolžina svetlobe imajo ogromen energijski potencial.

Študija je pokazala, da so ultra tanke sončne celice veliko sposobnejše za absorbcijo svetlobe kot mnogo dražje debelejše silicijeve. Gre predvsem za drugačno obnašanje svetlobe pri manjših skalah (nanometerskih). S pravimi izračuni debelosti plasti celic in grobosti površine bi tako lahko ujeli kar do desetkrat več svetlobe kot so sploh mislili, da je mogoče. Z nekaj popravki bo takšen koncept pridobivanja sončne energije lahko kmalu zrel za konkretno uporabo, ki si jo bomo ljudje lahko privoščili.

Ključ do uspeha je sposobnost celic, da zadržijo sončno svetlobo čim dlje, kar omogoča iztisnitev karseda velike količine energije iz nje. To si lahko predstaljamo na drugačnem primeru. Če bi energijo proizvajali s hrčki, ki bi poganjali mala kolesca bi seveda želeli, da vsak hrček preteče čim več kilometrov na kolesu preden se naveliča in gre nazaj spat. Enako je z našimi fotoni. Dlje kot so v celici, večja je verjetnost, da se absorbira.

Znanstveniki so imeli vedno veliko težav s samovoljnim obnašanjem svetlobe, ki se enkrat obnaša kot delec (foton), drugič pa kot energijsko valovanje. Lotili so se raziskovanja svetlobe na nano skalah in ugotovili kar nekaj stvari.

Svetloba se v nano skalah ne obnaša tako linearno kot smo navajeni iz našega makroskopskega sveta. Zelo pomembna postane karakteristika žarka. A vendar so ugotovili, da ima vidna svetloba tudi v tako majhnih skalah podobne omejitve kot pri večjih. Zato so se lotili preučevanja obnašanja svetlobe znotraj materiala manjšega od valovne dolžine svetlobe. Ugotovili so, da se na tako majhnih skalah svetlobo da ujeti za dalj časa in omejitve makro skal naenkrat ne veljajo več.

S pomočjo teh ugotovitev so z numeričnimi simulacijami pokazali kako učinkovite sončne celice lahko ustvarijo. Beri dalje.