Wykorzystując tlenek indowo-cynowy (ITO) i dwusiarczek wolframu (WS2), naukowcom z Uniwersytetu Tohoku w Japonii udało się stworzyć prawie niewidoczne ogniwo słoneczne. To pierwszy tego typu wynalazek na świecie, nigdy wcześniej nie udało się stworzyć panelu fotowoltaicznego o tak dużej przezroczystości – aż 79%.
Jest to ogniwo słoneczne ze złączem Schottky’ego, które wykorzystuje pasmo niezbędne do separacji ładunki z krawędzi znajdującej się między metalem a półprzewodnikiem.
Czytaj też: Chińska hodowla ryb stała się 70-megawatową elektrownią. Wszystko to w ramach agrowoltaiki
Aby osiągnąć tak dużą przezroczystość, naukowcy wykorzystali WS2, który należy do rodziny materiałów rozpoznawanych jako dichalcogenidy metali przejściowych. Mają one odpowiednie przerwy pasmowe w zakresie światła widzialnego oraz maksymalną wydajność absorpcji na grubość, co czyni je idealnymi do zastosowania w ogniwach fotowoltaicznych.
W pracy opublikowanej w czasopiśmie Scientific Reports czytamy:
Funkcja pracy przezroczystych elektrod ITO była modulowana przez cienką powłokę metalową bez poświęcania wysokiej przejrzystości ITO. Zbadano również wytwarzanie ogniwa słonecznego na dużą skalę, co ujawniło, że proste rozszerzenie rozmiaru z dużymi kryształami WS2 i równoległymi długimi elektrodami nie mogło poprawić całkowitej mocy (PT) uzyskanej z kompletnego urządzenia, nawet przy zwiększeniu obszaru urządzenia.
Dzięki przeprowadzonym operacjom, ogniwo fotowoltaiczne osiągnęło 1000-krotnie wyższą wydajność konwersji energii niż urządzenia wykorzystujące zwykłą elektrodę ITO. To może oznaczać zupełnie nową erę ogniw słonecznych w tak potrzebnej erze energii odnawialnej.
Opracowanie przezroczystych paneli słonecznych miałoby daleko idące konsekwencje. W Stanach Zjednoczonych jest podobno 5-7 mld m2 powierzchni szklanych, od ekranów telefonów po drapacze chmur. Wyobraźmy sobie samą ilość energii elektrycznej, która mogłaby zostać wygenerowana, gdybyśmy mogli wykorzystać te przestrzenie.