Η πραγματικότητα για τα φωτοβολταϊκά πάνελ που κυκλοφορούν στο εμπόριο είναι ότι δεν είναι πάρα πολύ αποδοτικά, δεδομένου ότι μετατρέπουν λιγότερο από 20% της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια.
Ωστόσο, ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασσαχουσέτης (MIT) υποστηρίζουν ότι σχεδίασαν ένα φωτοβολταϊκό-χωνί το οποίο θα εκμεταλλεύεται τα εισερχόμενα ηλεκτρόνια με τρόπο ώστε να αυξήσει την αποδοτικότητα.
Η έρευνα που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Photonics, χρησιμοποιεί υπολογιστικά μοντέλα για να εξακριβώσει τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να προεκτείνει τον ημιαγωγό από διθειούχο μολυβδαίνιο ώστε να μεταβάλλει της φυσικές του ιδιότητες και να τον κάνει να απορροφά μεγαλύτερο εύρος ηλιακής ακτινοβολίας σε σύγκριση με το πυρίτιο. Εάν αυτό μπορεί να δουλέψει στην πραγματικότητα αποτελεί αντικείμενο ευρύτερης έρευνας.
Η βελτίωση της αποδοτικότητας των ηλιακών κυψελών είναι σημαντική για τη μείωση του κόστους ηλεκτροπαραγωγής από φωτοβολταϊκά πάνελ. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι η παραγωγή περισσότερης ενέργειας από την ίδια ποσότητα υλικών και κατά συνέπεια γης, εφόσον μιλάμε για επίγεια συστήματα.
Ορισμένοι επιστήμονες εργάζονται πάνω στην ποσότητα ενέργειας που χρειάζονται τα ηλεκτρόνια ώστε να συνεχίσουν να κινούνται δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια.
Η διαχείριση της ζώνης διεξαγωγής της κίνησης των ηλεκτρονίων αποτελεί το νέο μεγάλο στοίχημα της επιστήμης με τους ερευνητές του MIT να επιχειρούν το “τέντωμα” του υλικού προκειμένου να “συλλάβουν” μεγαλύτερο εύρος του ηλιακού φάσματος.
Στο μοντέλο τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μικροσκοπική βελόνα για να ανοίξουν στην ταινία MoS2 μια τρύπα σε μέγεθος μορίου, δίνοντας στην επιφάνεια τη μορφή χωνιού. Η πίεση που ασκείται από τη βελόνα «τεντώνει» σαν λάστιχο την επιφάνεια και αλλάζει την κατασκευή έτσι ώστε να «συντονίσει» διαφορετικές περιοχές της με διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός – όχι μόνο του ορατού φωτός, αλλά και μέρους του αόρατου φάσματος.
Για αυτό το σκοπό πειραματίζονται με ανθεκτικότερα υλικά που μπορούν να ανταπεξέλθουν στη διαδικασία όπως το διθειούχο μολυβδαίνιο.
