Povećanje efikasnosti hibridnih solarnih ćelija jednostavnim njihovim postavljanjem blizu izvora ambijentalne buke ili vibracije će biti blagodet za fotonaponske sisteme u urbanim sredinama, vojnim upotrebama, ili na mašinama ili transporterima.
Hibridne organske/neorganske solarne ćelije su već primamljive opicje umesto silicijumskih zbog niže cene, ali one pate zbog sopstvenih nedostataka. Međutim, novo istraživanje pokazuje da se piezoelektrični kvaliteti neorganskog sloja ćelije mogu koristiti za povećanje ukupne efikasnosti hibridnih sistema, što je obećavajuća opcija za lokacije gde su sunce u zvuk prisutni.
Piezoelektrični materijali proizvode električnu energiju kada su izloženi vibracijama, zvuku, pa čak i dodiru. Iako se zna da cink-oksidne (ZnO) nanocevi, proučavane u ovom istraživanju, imaju piezoelektrična svojstva, malo istraživanja se tome posvetilo. Pored toga, fokus je bio na električnoj energiji generisanoj od strane samog piezoelektričnog efekta, što je zanemarljiv procenat od ukupne proizvodnje, umesto da se koncentrišu na to kako taj sloj reaguje u njegovom hibridnom sendviču.
Oglas
Međutim, naučnici sa Univerziteta kraljice Meri (Queen Mary University) i Kraljevskog koledža u Londonu (Imperial College London) su otkrili da nivo buke od samo 75 decibela (što je tiše od gradskog saobraćaja) povećava efikasnost njihovog fotonaponskog uređaja za do 50 odsto. Konkretno, efikasnost je dostigla vrhunac na 10kHz, što je rezonantna frekvencija ZnO nanocevi.
Vibriranjem sistema u mraku, oni su bili u stanju da eliminišu mogućnost da je povećana napon bio samo zbog piezoelektričnog efekta sloja koji generiše sopstvenu električnu energiju. Mala količina generisane električne energije se ne može uporediti sa povećanjem ostvarljivog generisanja električne energije sa svetlom i sa vibracijama.
Oni su zaključili da električno polje stvoreno od strane ZnO nanocevi stupa u interakciju sa elektronima koji migriraju iz organskog sloja polimera. Ovaj proces smanjuje verovatnoće rekombinacije, u kojoj se elektroni naelektrišu, ali prestanu da putuju, umesto da se kreću do ZnO sloja koji prihvata naelektrisane elektrone.
Fitički mehanizmi ovog procesa su istraženi detaljnije u članku koji je objavljen u stručnom časopisu Advanced Materials.
