Gli scienziati dell'USC hanno sviluppato un potenziale percorso verso una soluzione economica, celle solari stabili realizzate con nanocristalli così piccoli che possono esistere come inchiostro liquido ed essere verniciati o stampati su superfici trasparenti.
I nanocristalli solari hanno una dimensione di circa quattro nanometri, il che significa che potresti adattarne più di 250, 000, 000, 000 sulla testa di uno spillo - e farli galleggiare in una soluzione liquida, quindi "come se stampi un giornale, puoi stampare celle solari, " ha detto Richard L. Brutchey, assistente professore di chimica presso l'USC Dornsife College of Letters, Arti e Scienze.
Brutchey e il ricercatore post-dottorato della USC David H. Webber hanno sviluppato un nuovo rivestimento superficiale per i nanocristalli, che sono fatti del seleniuro di cadmio semiconduttore. La loro ricerca è stata pubblicata questo mese come "articolo caldo" sulla rivista internazionale di chimica inorganica Transazioni Dalton .
Le celle solari a nanocristalli liquidi sono più economiche da fabbricare rispetto alle celle solari a wafer di silicio a cristallo singolo disponibili, ma non sono altrettanto efficienti nel convertire la luce solare in elettricità. Brutchey e Webber hanno risolto uno dei problemi chiave delle celle solari liquide:come creare un liquido stabile che conduca anche elettricità.
Nel passato, molecole di ligandi organici sono state attaccate ai nanocristalli per mantenerli stabili e per evitare che si attaccassero tra loro. Queste molecole isolavano anche i cristalli, rendendo il tutto terribile nel condurre l'elettricità.
"Questa è stata una vera sfida in questo campo, "Brutchey ha detto.
Brutchey e Webber hanno scoperto un ligando sintetico che non solo funziona bene per stabilizzare i nanocristalli, ma in realtà costruisce piccoli ponti che collegano i nanocristalli per aiutare a trasmettere la corrente.
Con un processo a temperatura relativamente bassa, il metodo dei ricercatori consente anche la possibilità che le celle solari possano essere stampate su plastica anziché su vetro senza problemi di fusione, ottenendo un pannello solare flessibile che può essere modellato per adattarsi ovunque.
Mentre continuano la loro ricerca, Brutchey ha detto che intende lavorare su nanocristalli costruiti con materiali diversi dal cadmio, che è limitato nelle applicazioni commerciali a causa della tossicità.
"Mentre la commercializzazione di questa tecnologia è ancora lontana anni, vediamo un chiaro percorso verso l'integrazione di questo nella prossima generazione di tecnologie di celle solari, "Brutchey ha detto.
