Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνια εργάζονται με σωματίδια ημιαγώγιμων υλικών με στόχο την κατασκευή υγρών φωτοβολταϊκών που θα μπορούν να εκτυπωθούν ή να λειτουργήσουν εν είδη βαφής πάνω σε καθαρές,επίπεδες επιφάνειες.Ο Ρίτσαρντ Μπρούτσι, βοηθός καθηγητής χημείας και ο ερευνητής Ντέιβιντ Γουέμπερ χρησιμοποίησαν νανοκρυστάλλους του ημιαγωγού σελενίδιο του καδμίου.
Τα σωματίδια του σελενιδίου του καδμίου είναι τόσο μικροσκοπικά που λαμβάνουν τη μορφή υγρής μελάνης, ενώ έχουν φωτοβολταϊκές ιδιότητες μετατροπής του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.
Σε προηγούμενα πειράματα μικρά μόρια (ligands) συνδέονταν στους νανοκρυστάλλους για να τους διατηρήσουν σταθερούς και να εμποδίσουν την ενδεχόμενη προσκόλλησή τους. Το πρόβλημα με αυτό ήταν ότι τα μόρια μόνωναν τους κρυστάλλους, περιορίζοντας την αγωγιμότητα του υλικού.
Το στοίχημα για τους δύο επιστήμονες ήταν η αύξηση της αγωγιμότητας του υλικού.
Ανακάλυψαν λοιπόν ένα συνθετικό μόριο που προσκολλάται στους νανοκρυστάλλους, δημιουργώντας παράλληλα “γέφυρες” διασύνδεσής τους, ώστε να αυξήσει την αγωγιμότητά τους.
Επόμενο βήμα είναι η κατασκευή νανοκρυστάλλων από υλικά διαφορετικά του τοξικού καδμίου, ώστε να αναπτυχθεί ένα υγρό ηλιακό κύτταρο.
Τα υγρά φωτοβολταϊκά έχουν χαμηλότερο κόστος κατασκευής από τα συμβατικά σιλικόνης. Μπορούν επίσης να εκτυπωθούν σε πλαστικό και γυαλί για την κατασκευή ελαφρών ηλιακών πάνελ με εφαρμογές στις κατασκευές και τις οικοδομές (Βuilding integrated PV’s).
“Παρότι η εμπορική εκμετάλλευση της εν λόγω τεχνολογίας θα πάρει χρόνια, οι έρευνες δείνουν το δρόμο για τη νέα γενιά ηλιακών κυψελών” δηλώνει ο Μπρούτσι.
econews