Η γεωμετρία στην υπηρεσία των οργανικών φωτοβολταϊκών – Ο “γενετικός” αλγόριθμος

Στο Northwestern University των Ηνωμένων Πολιτειών η γεωμετρία τίθεται στην υπηρεσία των φωτοβολταϊκών για το σχεδιασμό πιο αποδοτικών οργανικών κυψελών.

Οι ερευνητές επανασχεδιάζουν τη γεωμετρία των στρωμάτα των οργανικών φωτοβολταϊκών -αντί για το πάχος- με στόχο να αυξήσουν την ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται και μετατρέπεται σε ηλιακή ενέργεια.

Οι επιστήμονες του Northwestern αναζητούν τη βέλτιστη γεωμετρική δομή για το στρώμα όπου διαχέεται το ηλιακό φως και δεδομένου του τεράστιου αριθμού επιλογών στρέφουν το βλέμμα τους στους νόμους της φυσικής επιλογής για καθοδήγηση.

Έτσι, οι ερευνητές ανέπτυξαν έναν “γενετικό” μαθηματικό αλγόριθμο βασισμένο στη φυσική εξέλιξη για να βρουν ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό υπόδειγμα, που βελτιστοποιεί τη διαδικασία “σύλληψης” της ηλιακής ακτινοβολίας.

Το σχέδιο που προέκυψε επιτυγχάνει τον τριπλασιασμό του θερμοδυναμικού ορίου Yablonovitch που στατιστικά περιγράφει τη χρονική διάρκεια παραμονής ενός φωτονίου σε έναν ημιαγωγό.

Η υλοποίηση του σχεδίου θα πραγματοποιηθεί σε συνεργασία με το εργαστήριο Argonne National Laboratory.

Στόχος είναι η παραγωγή αποδοτικότερων και φθηνότερων οργανικών φωτοβολταϊκών κυψελών που θα μπορέσουν να ανταγωνιστούν τις συμβατικές κυψέλες πυριτίου.

Πηγή:econews