Forskere siger, at gennembruddet kan føre til produktion af tyndere, lettere og mere fleksible solpaneler, der kan bruges til at drive flere hjem og bruges i en bredere vifte af produkter.
Studiet --ledet af forskere fra University of York og udført i partnerskab med NOVA University of Lissabon (CENIMAT-i3N) - undersøgt, hvordan forskellige overfladedesigns påvirkede absorptionen af sollys i solceller, som sammen danner solpaneler.
Forskere fandt ud af, at skakternets design forbedrede diffraktion, hvilket øgede sandsynligheden for, at lys absorberes, som derefter bruges til at skabe elektricitet.
Sektoren for vedvarende energi leder hele tiden efter nye måder at booste solcellernes lysoptagelse i letvægtsmaterialer, der kan bruges i produkter fra tagsten til bådsejl og campingudstyr.
Solar grade silicium - bruges til at skabe solceller - er meget energikrævende at producere, så at skabe slankere celler og ændre overfladedesignet ville gøre dem billigere og mere miljøvenlige.
Dr. Christian Schuster fra Institut for Fysik sagde: "Vi fandt et simpelt trick til at øge absorptionen af slanke solceller. Vores undersøgelser viser, at vores idé faktisk konkurrerer med absorptionsforbedringen af mere sofistikerede designs - samtidig med at de absorberer mere lys dybt i plan og mindre lys nær selve overfladestrukturen.
"Vores designregel opfylder alle relevante aspekter af lysindfangning for solceller, og baner vejen for enkle, praktiske og alligevel enestående diffraktive strukturer, med en potentiel indvirkning ud over fotoniske applikationer.
"Dette design giver potentiale til yderligere at integrere solceller i tyndere, fleksible materialer og derfor skabe flere muligheder for at bruge solenergi i flere produkter."
Undersøgelsen antyder, at designprincippet kan påvirke ikke kun i solcelle- eller LED-sektoren, men også i applikationer som akustiske støjskærme, vindfangspaneler, skridsikre overflader, biosensing-applikationer og atomkøling.
Dr Schuster tilføjede:"I princippet ville vi anvende ti gange mere solenergi med den samme mængde absorberende materiale: ti gange tyndere solceller kunne muliggøre en hurtig udbygning af solceller, øge solenergiproduktionen og i høj grad reducere vores CO2-fodaftryk.
"Faktisk, da raffinering af siliciumråmaterialet er så energikrævende en proces, ville ti gange tyndere siliciumceller ikke kun reducere behovet for raffinaderier, men også koste mindre, og dermed styrke vores overgang til en grønnere økonomi."
Data fra Department for Business, Energy & Industrial Strategy viser, at vedvarende energi – inklusive solenergi – udgjorde 47 % af Storbritanniens elproduktion i de første tre måneder af 2020.
Indlægstid: 12-apr-2023