A spanyol Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) kutatói egy olyan új módszert fedeztek fel a napelemtervezés folyamatában, amely jelentős mértékben növelheti az egységek energiahatékonyságát – írja az Engadget cikke nyomán a hvg.hu.

Az új fejlesztés a hőveszteség helyett a Boltzmann-veszteséget igyekszik mérsékelni, amely a napelemek által kibocsátott fény miatt elveszített energiát takarja.

A napelemek hatékonysági plafonjának jelenleg a 33,16 százalékos elméleti határértéket tekintik a szakemberek, ám az ICFO módszerével akár a 43 százalék is elérhető lehet.

A napelemek alapanyagául szolgáló félvezetők (jellemzően szilícium) a napfény hatására elektronokat bocsátanak ki, így keletkezik az elektromos energia. Azonban a napenergia egy része azonban hővé alakul, vagy fény formájában sugározza vissza a panel. A tudósok már megannyi módszerrel próbálkoztak, hogy leküzdjék ezeket a gondokat, például a félvezető leváltásával, de a fényvisszaverődést érintő probléma nagyobb falat.

A spanyol kutatók új tanulmányukban egy olyan megoldást vázolnak fel, amelyben nem szilícium adja a napelem lelkét, hanem egy szerves anyag.

Így, hogy indium-ón-oxid helyett egy vékony ezüst elektródát használtak, egy optikai üreget hoztak létre. A napelem ezáltal továbbra is átengedi a fényt, de kevesebb fényt ver vissza. Ez körülbelül 0,85 százalékos hatékonyság-növekedést jelent, ugyanakkor bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan is, hogy a jövőben akár az elméleti limit is átléphető lehet – közlik a tanulmányban a szakemberek.

Mindemellett ez az elv minden fotovoltaikus cellára alkalmazható lehet, a laboratóriumi körülmények között elérhető csúcstechnológiás anyagokon túl is.