Stvoreni jeftiniji i ekološki prihvatljiviji solarni paneli
Solarna energija čista je alternativa konvencionalnim neobnovljivim izvorima energije. Međutim, moderni solarni paneli zahtijevaju upotrebu otrovnih materijala. Skupina znanstvenika iz Koreje razvila je novu održivu alternativu i svoja otkrića izvijestila u časopisu Nano Energy.
Neposredna prijetnja krizom klimatskih promjena jednoznačna je i s obzirom na njezinu hitnost, prijelaz na obnovljivu energiju treba ubrzati. Posljednjih se godina sunčana energija pojavila kao jedan od najperspektivnijih kandidata za ovaj izazov.
Solarne ploče sastoje se od fotonaponskih ćelija, pri čemu materijali koji su izloženi svjetlosti generiraju električnu struju. Moderne tankoslojne solarne ćelije sastoje se od mikrometarskih ili submikronskih debelih slojeva fotonaponskog materijala, što im omogućuje integriranje u fleksibilne i lagane ploče za upotrebu u raznim podlogama.
Međutim, ovaj postupak ima određena ograničenja. Profesor Jun Ho Kim s Nacionalnog sveučilišta Incheon, koji je vodio studiju, objašnjava: "Većina tankoslojnih solarnih ćelija sadrži otrovne i skupe elemente koji ograničavaju upotrebu solarnih ćelija." Profesor Kim i njegov tim radili su na proizvodnji solarne ćelije koristeći prirodne materijale koji su ekološki prihvatljivi, a lako ih je iskopati, a skupo ih je proizvesti.
Znanstvenici su usmjerili pažnju na ekološki prihvatljiv kesterit, prirodni mineral koji djeluje kao apsorber fotona. Većina solarnih ćelija koristi puferni sloj kadmij sulfida (CdS) za optimizaciju performansi kesterita. Kontaminacija povezana s stvaranjem ovih pufera i toksičnost kadmija nepoželjni su za stvaranje zelenih solarnih ćelija.
Kako bi riješili ovaj problem, istraživači su proučavali obećavajuću alternativu CdS - "ZTO odbojnici". To su staklene podloge presvučene cinkom i kositrovim oksidom. Kako bi dodatno poboljšao učinkovitost solarne ćelije, tim je poravnao razinu elektronske energije između sloja apsorbera kesterita i sloja ZTO me uspremnika. To je poboljšalo cirkulaciju elektrona između dva sloja, povećavajući napon stanice i ukupnu produktivnost.
Ova metoda je prva koja je postigla ove visoke performanse koristeći izuzetno ekološki prihvatljive, pristupačne i jeftine materijale.