Solcellen av guld kan ge ett grönare samhälle

Utvecklingen av solceller och forskningen kring dessa går framåt med stormsteg. Något som märks av i att priserna faller och effektiviteten ökar markant.

Vid japanska Hokkaidouniversitetet har en grupp forskare tagit fram en ny typ av fotoelektrod som visat sig vara en riktig fullträff. Studien har publicerats i Nature Nanotechnology.

Elektroden är en så kallad sandwich-konstruktion där man tryckt in en 30 nanometer tjock tunnfilmshalvledare i titanoxid mellan en guldfilm på 100 nanometer på ena sidan – och ett lager guldnanopartiklar på den andra.

Resultatet är att guldfilmen då agerar som en spegel och fångar ljus i en serie reflektioner mellan de båda guldlagren. Och i takt med att mer ljus absorberas av guldnanopartiklarna överförs elektroner till halvledaren.

Bevarar 85 procent av allt ljus

Att guld kan användas för att absorbera vissa våglängder av ljus är sedan tidigare känt, men forskarna blev rejält överraskade när de upptäckte att mer än 85 procent av allt synligt ljus kunde skördas – en andel som är bra mycket högre än vad man tidigare har lyckats med.

– Effektiviteten för att konvertera ljusenergin är elva gånger högre än de [fotoelektroder, redaktionens anmärkning] utan ljusfångarfunktion, säger Misawa i ett uttalande.

Den ökade verkningsgraden innebär även en förbättrad uppdelning av vatten i väte och syre – något som lovar gott för framtiden.

– Med hjälp av väldigt små mängder material möjliggör denna fotoelektrod effektiv konvertering av solljus till förnybar energi, vilket bidrar till förverkligandet av ett hållbart samhälle, säger Hiroaki Misawa.

Fotnot: Plasmon är en kvasipartikel som härrör från kvantisering av svängningar i ett plasma.