Forskare säger att genombrottet kan leda till produktion av tunnare, lättare och mer flexibla solpaneler som kan användas för att driva fler hem och användas i ett bredare utbud av produkter.
Studien --ledd av forskare från University of York och genomfört i samarbete med NOVA University of Lissabon (CENIMAT-i3N) - undersökte hur olika ytdesigner påverkade absorptionen av solljus i solceller, som bildar solpaneler.
Forskare fann att schackbrädesdesignen förbättrade diffraktionen, vilket ökade sannolikheten för att ljus absorberas som sedan används för att skapa elektricitet.
Sektorn för förnybar energi letar ständigt efter nya sätt att öka ljusabsorptionen av solceller i lättviktsmaterial som kan användas i produkter från takpannor till båtsegel och campingutrustning.
Silikon av solenergi - som används för att skapa solceller - är mycket energikrävande att producera, så att skapa smalare celler och ändra ytdesignen skulle göra dem billigare och mer miljövänliga.
Dr Christian Schuster från Institutionen för fysik sa: "Vi hittade ett enkelt knep för att öka absorptionen av smala solceller. Våra undersökningar visar att vår idé faktiskt konkurrerar med absorptionsförbättringen av mer sofistikerade konstruktioner - samtidigt som den absorberar mer ljus djupt i plan och mindre ljus nära själva ytstrukturen.
"Vår designregel uppfyller alla relevanta aspekter av ljusinfångning för solceller, och banar vägen för enkla, praktiska och ändå enastående diffraktiva strukturer, med en potentiell påverkan bortom fotoniska applikationer.
"Denna design erbjuder potential att ytterligare integrera solceller i tunnare, flexibla material och därför skapa fler möjligheter att använda solenergi i fler produkter."
Studien tyder på att designprincipen kan påverka inte bara inom solcells- eller LED-sektorn utan också i applikationer som akustiska ljudskärmar, vindskyddspaneler, halkskyddsytor, bioavkänningsapplikationer och atomkylning.
Dr Schuster lade till:"I princip skulle vi använda tio gånger mer solkraft med samma mängd absorberande material: tio gånger tunnare solceller skulle kunna möjliggöra en snabb utbyggnad av solceller, öka solelproduktionen och kraftigt minska vårt koldioxidavtryck.
"Faktum är att raffinering av kiselråvaran är en så energikrävande process, skulle tio gånger tunnare kiselceller inte bara minska behovet av raffinaderier utan också kosta mindre, vilket gör vår övergång till en grönare ekonomi."
Data från Department for Business, Energy & Industrial Strategy visar att förnybar energi – inklusive solenergi – utgjorde 47 % av Storbritanniens elproduktion under de första tre månaderna av 2020.
Posttid: 2023-apr-12