Starke Ideen: Spray auf Solarzellen

Anmerkung der Redaktion: Dieser gelegentlichen Serie befasst sich mit starken Ideen — einige vorhanden, einige futuristische — für Betankung und elektrisierende modernen Lebens.

Solarzellen könnten bald auf den Seiten von Gebäuden oder Dächer mit Nanopartikel Tinten, nach einem Chemie-Ingenieur lackiert werden.

Die neue Nano-Ink-Verfahren die Standardmethode für die Herstellung von Solarzellen, ersetzen könnte, die erfordert hohe Temperaturen und ist relativ teuer, sagte Brian Korgel von der University of Texas at Austin.

"Die Sonne bietet eine nahezu unbegrenzte Energiequelle, aber vorhandene Sonnenenergie erntende Technologien sind teuer und nicht mit fossilen Brennstoffen konkurrieren", sagt Korgel.

Auch Photovoltaik-Zellen genannt, machte Solarzellen wandeln Sonnenlicht direkt in Strom und sind in der Regel aus Silizium, obgleich andere Materialien, die flexibel sind Dampf auf dem Vormarsch sind. Solar-Panels verwendet, um macht Häuser und Geschäfte bestehen jeweils aus 40 oder so von diesen Zellen nach dem National Renewable Energy Laboratory.

Statt Silizium, die Tinten entwickelt von Korgel Team besteht aus Kupfer-Indium-Gallium-metallisches (CIGS) – Sonnenlicht absorbieren Nanopartikel, die 10.000 Mal dünner als eine Haarsträhne.

"Wir machen eine Lösung diese Nanokristalle und Sprühfarbe wir ihnen auf einem Substrat,", sagte Matthew Panthani, ein Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter im Korgel Labor.

Das Team sieht solche Tinten in einer Zeitung-ähnlichen Prozess drucken. "Hätten wir eine Art von flexiblen Substrat, vielleicht aus Kunststoff oder Metallfolie, und es würde auf eine Spule und abgerollt werden. Und die Nanokristalle aufgesprüht werden würde", sagte Panthani LiveScience.

Bisher haben sie Solarzellen-Prototypen entwickelt, die 1 Prozent des Sonnenlichts, die hits die Zelle in Strom umwandeln können.

"Wenn wir auf 10 Prozent, dann gibt es echtes potential für Vermarktung," sagte Korgel, das in Kalifornien ansässige Unternehmen Innovalight, Mitbegründer, der derzeit Silizium-basierten Tinten produziert. "Wenn es funktioniert, denke ich, man konnte sehen, dass es in drei bis fünf Jahren verwendet wird."

Aber es noch eine Menge Arbeit vor uns gibt. "Es zeigt, dass gibt es Potenzial, aber es noch eine Menge Forschung, die getan werden gibt, um herauszufinden, wie man 10 Prozent", sagte Panthani.

Die Aussicht auf Malerei diese Tinten auf einem Dach oder Gebäude nicht weit hergeholt ist, sagen die Forscher. Darüber hinaus die Tinten sind halbtransparent, und so könnte ein Tages verwendet werden, um Windows zu entwickeln, die auch als Solarzellen, sagen die Forscher.

Die Forschung, die in der jüngsten Ausgabe des Journal of the American Chemical Society veröffentlicht wurde, wurde von der National Science Foundation, Welch Foundation und des Air Force Research Laboratory finanziert.