Naukowcy z Uniwersytetu Aleksandra Dubčka w Trenczynie (Słowacja) we współpracy z uczonymi z Hiszpanii opracowali dwuwarstwową powłokę antyodbiciową do stosowania na szklanych podłożach w panelach słonecznych – napisali o tym dla czasopisma Open Ceramics. Zaprojektowany materiał został przygotowany z dwóch zasadniczych warstw.
Pierwsza z nich (dolna) zawierała krzemionkę (SiO2) i tlenek tytanu (TiO2), a druga (górna) natomiast stanowiła mieszankę krzemionki i związku organicznego o wzorze chemicznym C14H32O3Si i skrócie OTES (ang. triethoxyoctylsilane). Kluczowa w badaniach była zastosowana metoda ich osadzania. Wykorzystano do tego proces zol-żel.
Jest to specjalna metoda nanoszenia powłok ceramicznych, której nazwa bierze od dwóch układów koloidalnych (zolu i żelu), w jakich występują materiały przez ich wypaleniem. Jest to jednak z najbardziej przydatnych metod do wytwarzania powłok tlenkowych, która przeprowadzana jest w niskich temperaturach i daje możliwość uzyskania materiałów o dużej czystości.
Panele słoneczne z dodatkową powłoką odbijają mniej światła i są wydajniejsze
Jak dodają jeszcze naukowcy, metoda zol-żel jest tania w wykonaniu, istnieje szeroka gama dostępnych prekursorów oraz można dokładnie kontrolować właściwości strukturalne i morfologicznej nanoszonej warstwy – czytamy w komunikacie PV Magazine. Badania polegały na takiej modyfikacji stosunków molowych w obydwu warstwach, aby uzyskać kontrolę nad współczynnikiem załamania światła.
Finalnie wartość tego współczynnika wyniosła odpowiednio na górnej i dolnej warstwy 1,74 i 1,39. Grubość natomiast – 77 nm i 95,9 nm. Uczeni pokazali, że dodatkowa warstwa może zmniejszyć odbicie światła od powierzchni modułu fotowoltaicznego i poprawić jego właściwości optyczne. Co więcej, sprawdzono również trwałość opracowanej dwuwarstwowej powłoki.
Panele słoneczne pokryte dodatkowym materiałem wystawiono na warunki atmosferyczne na okres dwóch lat. Po jego upłynięciu stwierdzono obecność minimalnych zmian w parametrach technicznych względem stanu pierwotnego. Okazało się również, że nowo opracowana powłoka doskonale przylega do powierzchni szklanego podłoża. Jak więc zauważamy, słowaccy naukowcy wynaleźli bardzo ciekawy dodatkowy sposób na wzmocnienie ogniw słonecznych poprzez zwiększenie ich wydajności oraz wydłużenie okresu stabilności. Zobaczymy, czy przyjmie się on kiedykolwiek w praktycznym użyciu.