Computersimulaties van de University of Calfornia in Davis wijzen uit dat met een speciale verschijningsvorm van silicium betere zonnecellen kunnen worden geconstrueerd. ’Deze aanpak zou het maximale rendement naar 42 procent kunnen tillen (…) Als paraboolspiegels worden gebruikt om het licht te concentreren, kan de efficiëntie zelfs oplopen tot 70 procent‘, zegt co-auteur Stefan Wippermann van UC Davis. De huidige theoretische limiet voor silicium is 33 procent.
De winst is te danken aan quantum confinement, een effect dat optreedt in nanodeeltjes en dat ervoor zorgt dat invallende energie beter wordt benut door een foton meer dan één elektron-gat-paren te laten genereren. In ’alledaags‘ silicium gebeurt dat echter alleen met ultraviolet licht, hetgeen slechts een beperkt deel van de beschikbare energie herbergt.
De simulaties gepubliceerd in Physical Review Letters laten zien dat kwantumopsluiting ook optreedt wanneer zichtbaar licht neerdaalt op nanodeeltjes van zogenaamd BC8-silicium. De BC8-vorm ontstaat net als diamant uitsluitend bij hoge druk, maar is nadien ook stabiel onder atmosferische omstandigheden. Harvard University en MIT hebben onlangs laten zien dat nanodeeltjes van silicium betrekkelijk eenvoudig met een laser zijn om te vormen tot BC8-kristallen.
This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.
