Tot die ontdekking zijn twee onderzoekers van de MIT gekomen. Xiangnan Dang en Hyunjung Yi hebben een proces ontwikkeld waarbij een gemodificeerde variant van het M13-virus wordt ingezet. Het virus kan de koolstof nanobuizen in de zonnencel dusdanig helpen ordenen dat de omzetting van licht naar energie stukken efficiënter verloopt. Het onderzoek is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Nanotechnology.

Sleutel tot nanobuisjes

Wetenschappers blijven zoeken naar manieren om de efficiëntie verder te verhogen, en van koolstof nanobuizen is al langer bekend dat ze een positieve rol kunnen spelen. Deze ultradunne lagen opgerold grafeen geleiden bijna perfect, mits de omstandigheden goed zijn. Meerwandige koolstof nanobuizen geleiden ongeveer duizendmaal beter dan koper.

Maar bij de inzet in zonnecellen spelen twee problemen. Ten eerste gebeurt het tijdens het productieproces dat er twee soorten nanobuizen binnen een cel ontstaan: een groep die zich als halfgeleider gedraagt, en een groep die zich als metaal gedraagt. Voor die tweede groep geldt dat er kortsluiting kan ontstaan tussen de buizen, waardoor de efficiëntie binnen de cel afneemt. Het tweede probleem is dat de buizen de neiging hebben om samen te klonteren. Beide problemen waren tot nu toe onoverkoombaar voor het gebruik van koolstof nanobuizen in zonnecellen.

Virus

Dang en Yi zijn tot de ontdekking gekomen dat het mogelijk is om het M13-virus, dat voorkomt in bacterieën, dusdanig aan te passen dat ze de nanobuisjes uit elkaar houden. Dat betekent dat er geen kortsluitingen kunnen ontstaan door de 'metaal'-nanobuizen, en dat het klonteren wordt tegengegaan.

De onderzoekers beweren een verbetering van de efficiëntie van een zonnecel met een derde, terwijl het gebruik van koolstof nanobuisjes en het virus slechts voor 0,1 procent deel uitmaakt van een cel.