MITeko zientzialariek lehendik dagoen silizioa sentsibilizatu dute eguzki zelulak kitzitoi singletearen fisio metodoaren bidez. Honek eraginkortasuna areagotu dezake eguzki zelulak ehuneko 18tik ehuneko 35era, beraz, energia-irteera bikoiztuz, eguzki-teknologiaren kostuak murriztuz.
Ezinbestekoa bihurtzen ari da erregai fosilekiko menpekotasuna murriztea eta etorkizun jasangarri baterako teknologiak eraikitzea. Eguzki energia iturri berriztagarria da energia non Eguzkia argia energia elektriko bihurtzen da. Eguzki-zelulak Gehienetan silizioz eginak dira eta prozesu fotovoltaikoa erabiltzen du eraldatzeko eguzki-argia elektrizitatean sartu. Zelula tandemak ere diseinatzen ari dira eta, oro har, perovskita zelulak barne hartzen dituzte, non atal guztietan eguzki zelulek aprobetxa dezakete Eguzkia bere espektro askotariko energia eta, beraz, eraginkortasun handiagoa dute. Gaur egun eskuragarri dauden eguzki-zelulak beren eraginkortasunagatik mugatuta daude, hau da, ehuneko 15-22 besterik ez baita.
Uztailaren 3an argitaratutako ikerketa bat Nature silizioa nola frogatu du eguzki zelulen eraginkortasuna ehuneko 35era igo liteke, kitzitoi-fisio singlete izeneko efektua aplikatuz. Efektu honetan argi partikula bakar batek (fotoi) bi elektroi-zulo bikote sor ditzake bakarraren aurrean. 1970eko hamarkadan aurkitu zenetik material askotan ikusten da kitzitoi bakarraren fisioa. Oraingo ikerketak efektu hori lehen aldiz bideragarri bihurtzea zuen helburu eguzki zelula.
Ikertzaileek tetrazenotik (hori erakusten duen material ezaguna) eszitoi bakarreko fisio-efektua transferitu zuten silizio kristalinora. Tetrazeno material hau hidrokarburo bat da organikoa erdieroale. Transferentzia hafnio oxinitruroaren (8 angstrom) geruza mehe gehigarri bat jarriz lortu zen tetrazeno geruza kizitonikoaren eta silizioaren artean. eguzki zelula eta horiek akoplatzea.
Hafnio oxinitruro geruza txiki honek zubi gisa funtzionatzen zuen eta tetrazeno geruzan energia handiko fotoiak sortzea posible egin zuen, eta, ondoren, silizioko zelulan bi elektroi askatzea eragin zuen ohikoaren aurka. Silizioaren sentsibilizazio hori eguzki zelulek termalizazio-galerak murriztu zituzten eta argiarekiko sentikortasun hobea ahalbidetu zuten. Energiaren irteera eguzki zelulak bikoiztu egin ziren espektroaren zati berde eta urdinetatik irteera gehiago sortzen zen heinean. Honek eraginkortasuna hobetu dezake eguzki zelulak ehuneko 35era arte. Teknologia tandem eguzki-zeluletatik desberdina da, silizioari korronte gehiago gehitzen baitio zelula gehigarririk gehitu gabe.
Oraingo ikerketak frogatu du inprobisatutako singlete-fisio siliziozko eguzki-zelulak, eraginkortasun handiagoak izan ditzaketela eta, beraz, eguzki-teknologiaren energia sortzeko kostu orokorra murrizten dutenak.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
Einzinger, M. et al. 2019. Silizioaren sentsibilizazioa tetrazenoko kitzitoi-fisioaren bidez. Natura. 571. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
