Ingenjörer vid Stanford University har skapat en solcell med hjälp av övergångsmetalldikalkogenider (TMD) på ett flexibelt polyamidsubstrat. Deras prototyp visade rekordeffektivitet för liknande tunnfilmsfotoceller – 5,1 %. Författarnas forskning tror att de kan uppnå 27 % genom att optimera optiska och elektriska prestanda. Prototypen har också ett 100 gånger högre mass-till-effekt-förhållande än någon tidigare utvecklad PDM-solcell: 4,4 watt per gram. Men forskarna förväntar sig att uppnå 46 W / gram.
Stanford-teamets prototyp inkluderar volframdiselenid och guldkontakter belagda med ett enatomtjockt lager av ledande grafen. Det hela är inklämt mellan en flexibel polymer och en antireflekterande beläggning som förbättrar ljusabsorptionen. Den färdigmonterade fotocellen är mindre än 6 mikron tjock, vilket är 15 gånger tunnare än ett pappersark.
Sektionsdiagram av enheten. Foto: Koosha Nassiri Nazif
Huvudmaterialet för kommersiella solceller är kisel. Effektiviteten hos sådana fotopaneler är nästan 30 %, men de är för tunga och tuffa för användning där flexibilitet och lätthet behövs. Även om DPM lovar mycket, är de tunna och innehåller inga giftiga kemikalier. Låg vikt och hög effekt är av största vikt för en mängd olika bärbara enheter, autonoma sensorer, flyg- och elfordon. PDM är också biokompatibla, så de kan användas i bärbara enheter som kräver direkt kontakt med mänsklig hud eller vävnader.
Tesla har höjt effekten på sina solpaneler för bostäder till 420 watt. Tesla T420S har en verkningsgrad på 19,8 %.
