Πιο αποδοτικά φωτοβολταϊκά με… γεωμετρική ακρίβεια

Η πολλά υποσχόμενη τεχνολογία των φωτοβολταϊκών γίνεται ακόμη πιο αποδοτική και μάλιστα με... γεωμετρική ακρίβεια. Επιστήμονες του Northwestern University των Ηνωμένων Πολιτειών πρότειναν μια νέα φόρμουλα, βασισμένη σε γεωμετρικούς κανόνες προκειμένου να αυξηθεί η αποδοτικότητα των οργανικών κυψελών.

Έτσι, επανασχεδίασαν τη γεωμετρία στα στρώματα των οργανικών φωτοβολταϊκών ούτως ώστε να μην αυξηθεί το πάχος – και συνεπώς το μέγεθός τους- αλλά να βελτιστοποιηθεί στο έπακρο η ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται και μετατρέπεται σε ηλιακή ενέργεια.

Οι επιστήμονες του Northwestern επιδιώκουν να βρουν τη βέλτιστη γεωμετρική δομή για το στρώμα όπου διαχέεται το ηλιακό φως.

Έτσι ανακάλυψαν έναν “γενετικό” μαθηματικό αλγόριθμο βασισμένο στη φυσική εξέλιξη για να βρουν ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό υπόδειγμα, που βελτιστοποιεί τη διαδικασία “σύλληψης” της ηλιακής ακτινοβολίας.

Το σχέδιο που προέκυψε επιτυγχάνει τον τριπλασιασμό του θερμοδυναμικού ορίου Yablonovitch που στατιστικά περιγράφει τη χρονική διάρκεια παραμονής ενός φωτονίου σε έναν ημιαγωγό.

Κατά την εφαρμογή των ανακαλύψεων αυτών στην παραγωγή, στόχος είναι αποδοτικότερες και φθηνότερες οργανικές φωτοβολταϊκές κυψέλες που θα μπορέσουν να ανταγωνιστούν τις συμβατικές κυψέλες πυριτίου.