Członkowie zespołu badawczego opisali swoje dokonania na łamach Small. Jak przekonują, opracowane przez nich podejście powinno umożliwić produkcję ogniw słonecznych z kropkami kwantowymi typu PbS. Ich wytwarzanie, dzięki nowej metodzie, potrwa znacznie krócej niż dotychczas, choć efekt końcowy będzie taki sam, a być może nawet lepszy.
Czytaj też: Chiny tną koszty i robią fotowoltaikę bez ważnego elementu. Węgla za to w niej nie brakuje
Na czym dokładnie polega propozycja południowokoreańskich naukowców? Próbowali oni przekonać się, czy możliwe będzie zwiększenie przewodności elektrycznej poprzez wykorzystanie impulsów światła. Dzięki nim energia może być wystrzeliwana w skoncentrowany sposób w krótkich i regularnych odstępach.
Wspomniane kropki kwantowe typu PbS są półprzewodnikowymi materiałami w skali nano. Wzbudzają zainteresowanie inżynierów zajmujących się projektowaniem ogniw słonecznych nowej generacji, ponieważ zapewniają wysoką wydajność w zakresie pochłaniania różnych długości fal światła słonecznego. Ich lista jest długa i obejmuje ultrafiolet, światło widzialne, bliską podczerwień i krótkofalową podczerwień.
Ogniwa słoneczne powstające dzięki metodzie opracowanej przez naukowców z Korei Południowej są mniej narażone na pojawianie się defektów powierzchniowych
Korzyści jest więcej, ponieważ eksperci zwracają uwagę na atrakcyjne koszty obróbki przy jednoczesnym zachowaniu świetnych właściwości fotoelektrycznych. Ale istniały też problemy. Te pojawiały się już na etapie produkcji ogniw słonecznych z kropkami kwantowymi typu PbS. Cały proces ma na celu zwiększenie przewodności elektrycznej ogniwa, ale może za sobą nieść niemile widziane konsekwencje.
Opiera się bowiem na wykorzystaniu ciepła, światła i wilgoci. W konsekwencji może prowadzić do szybszego powstawania defektów na powierzchni. Te ostatnie potęgują ryzyko rekombinacji ładunków i pogorszenia wydajności urządzenia. Mając to na uwadze producenci nie są w stanie przebić się na rynku, na którym konkurencja już teraz jest bardzo duża.
Czytaj też: USA demonstrują ogniwa słoneczne z toksycznym składnikiem. Taka ma być fotowoltaika?
Przełomowe okazały się wspomniane impulsy laserowe. Za ich pośrednictwem można prowadzić obróbkę cieplną w okresach liczonych w milisekundach. To zgoła odmienne podejście od konwencjonalnych metod, za sprawą których ogrzewanie ogniwa trwa przez kilkadziesiąt minut. Efekty wdrożenia nowej strategii są iście imponujące, ponieważ spada ryzyko występowania defektów powierzchniowych przy zachowaniu wysokiej wydajności z zakresu przewodności elektrycznej.
