Wetenschappers ontdekken dat kleine fractal bomen de sleutel kunnen zijn tot efficiëntere zonnecellen

Davis, een team chemici van de universiteit van Californië, gelooft dat de toekomst van zonnetechnologie kan liggen in cellen gemaakt van een film van kleine zilvernitraat-fractale bomen. Het onderzoeksteam, geleid door professor Frank Osterloh, gelooft dat door gebruik te maken van de geleidende kracht van deze fractale bomen, ze mogelijk "betere, efficiëntere zonnecellen" kunnen creëren dan de op silicium gebaseerde fotovoltaïsche panelen die momenteel beschikbaar zijn.


afbeelding © flickr user twicepix

De ongelooflijke, ingewikkelde structuur van zilvernitraatfractalen vormt zich wanneer het zilverzout wordt aangebracht op met fluor gedoteerd tinoxide. De resulterende elektrochemische reductie zorgt ervoor dat het zilvernitraat uitgroeit tot een minuscule boomachtige structuur, met centrale "takken" van zilvernitraat minder dan 1/50 van de breedte van een menselijk haar dat steeds kleinere takken ondersteunt. Het resulterende vel minuscule zilveren fractalen wordt vervolgens gecoat met een lichtabsorberend polymeer om het zonnepotentiaal te benutten.

UC Davis legt uit dat "wanneer lichtdeeltjes (fotonen) de polymeerlaag raken, ze kortstondige elektronen en gaten (positieve ladingen) in het polymeer produceren. De positief geladen gaten worden verzameld door de zilveren takken, terwijl de elektronen naar de tegenelektrode bewegen om een ​​elektrisch potentieel te creëren. "

Osterloh suggereerde dat vergelijkingen tussen de nieuwe technologie en de natuur verder gaan dan de boomachtige structuur van de fractals, verklarend dat de nano-sized zilvertakken zich uitspreiden om een ​​groot lichtabsorberend oppervlak te vormen op vrijwel dezelfde manier als het bladerdak van een boom strekt zich naar buiten uit om meer licht in de bladeren te verzamelen.

De onderzoekers hopen dat zonnecellen gemaakt van een film van zilveren fractalen aanzienlijk efficiënter kunnen zijn dan de huidige fotovoltaïsche zonnecellen. In de handel verkrijgbare zonnepanelen zetten meestal slechts 12-20% van de beschikbare energie om in elektriciteit. Hoewel we geen specifieke efficiëntiedoelen van UC Davis hebben gezien, blijven we erg benieuwd hoe hun prototypen zullen presteren ten opzichte van hun fotovoltaïsche familie. Als, zoals Osterloh hoopt, aanzienlijke vooruitgang kan worden geboekt in het efficiëntieniveau van zonnetechnologie, kunnen leveranciers van zonne-energie zich nog beter plaatsen om te concurreren met de markt voor fossiele brandstoffen.

In samenwerking met een 100.000 subsidie ​​van Research Corporation for Scientific Advancement, zal Osterloh's team bij UC Davis toezien op de constructie van het prototype Silver Fractal Solar-cellen.

+ Osterloh Research Lab op UC Davis

Afbeelding leiden © Frank Osterloh / UC Davis

Loading...