Φθηνά φωτοβολταϊκά υπερυψηλής απόδοσης από “κακό” πυρίτιο υπόσχεται νέα μέθοδος

Μια νέα μέθοδο που βελτιώνει θεαματικά τις ιδιότητες του πυριτίου χαμηλής ποιότητας και που υπόσχεται σημαντική αύξηση της αποδοτικότητας και αντίστοιχη μείωση του κόστους των φωτοβολταϊκών ανέπτυξαν μηχανικοί από το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας (UNSW) στην Αυστραλίας.

Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ένα μηχανισμό ελέγχου των ατόμων υδρογόνου ώστε να καταφέρει να διορθώσει ατέλειες στη δομή του πυριτίου, του ακριβότερου μακράν υλικού που χρησιμοποιείται στην κατασκευή των ηλιακών κυψελών.

“Η μέθοδος αυτή θα επιτρέψει την κατασκευή ηλιακών κυψελών από φθηνό πυρίτιο χαμηλής ποιότητας με αποδόσεις υψηλότερες από αυτές που επιτυγχάνονται με ακριβότερα υλικά” λέει ο Στιούαρτ Γουένχαμ από τη Σχολή Μηχανικής Φωτοβολταϊκών και Ανανεώσιμης Ενέργειας του UNSW.

Τα ηλιακά πάνελ εκμεταλλεύονται τη φωτεινή ενέργεια (φωτόνια) που εκπέμπει ο ήλιος παράγοντας ηλεκτρισμό μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου. Η πλειονότητα των κυψελών κατασκευάζεται από γκοφρέτες πυριτίου ή κυψέλες λεπτού υμενίου (thin film) από τελλουρίδιο του καδμίου ή πυρίτιο.

Η μέση απόδοση των συμβατικών κυψελών πυριτίου είναι 19%, ενώ οι κορυφαίες αποδόσεις προϊόντων που κυκλοφορούν στο εμπόριο φτάνουν το 20,1%, χαμηλότερες από αυτές που επιτυγχάνονται στο εργαστήριο.

Με τη νέα τεχνική οι επιστήμονες του UNSW φιλοδοξούν να επιτύχουν αποδόσεις της τάξης του 21-23%.

Οι επιστήμονες γνώριζαν επί δεκαετίες ότι τα άτομα υδρογόνου όταν εισαχθούν στην ατομική δομή του πυριτίου διορθώνουν ατέλειες και ελλείψεις, ωστόσο μέχρι πρότινος δεν είχαν καταφέρει να ελέγξουν τη διαδικασία και να κατανοήσουν εις βάθος το μηχανισμό.

Οι επιστήμονες του UNSW επιχείρησαν να ελέγξουν την κατάσταση φορτίου στα άτομα υδρογόνου (θετικό, αρνητικό, ουδέτερο) καθώς αυτή είναι που διαμορφώνει την κίνηση του υδρογόνου γύρω από το πυρίτιο, όπως και την αντιδραστικότητά του, που είναι ο σημαντικός παράγοντας διόρθωσης των ατελειών.

Όπως δηλώνει ο Γουένχαμ “βελτιώσαμε κατά 10.000 φορές την κινητικότητα του υδρογόνου και μπορέσαμε να ελέγξουμε τους χημικούς του δεσμούς με προσμείξεις και ατέλειες στο πυρίτιο με τρόπο ώστε να τις αδρανοποιήσουμε”.

Πηγή: econews.gr, 07-06-2013