نانوذرات برای جذب بیشتر مادون قرمز در پیل‌های خورشیدی به کار می‌روند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، بیشتر فناوری‌های خورشیدی روی نور مرئی متمرکز هستند و از جذب امواج مادون قرمز نزدیک عاجزند؛ بنابراین بخشی از طیف خورشیدی هدر می‌رود. مادون قرمز نیمی از تابش خورشیدی به سطح زمین را تشکیل می‌دهد، اما سامانه‌های خورشیدی رایج توانایی محدودی را برای تبدیل این طول موج به انرژی دارند. یافته‌های محققان KTH می‌تواند پیشرفت بزرگی در این مسیر ایجاد کند.

این گروه تحقیقاتی به سرپرستی هانس آگرن، استاد شیمی در موسسه فناوری KTH، فیلم نازکی تولید کرده که می‌تواند روی سطح پیل‌های خورشیدی قرار گرفته و به این پیل‌ها اجازه دهد تا بتوانند پرتو‌های مادون قرمز را به انرژی تبدیل کنند. با این کار، کارایی پیل خورشیدی بیش از ده درصد افزایش می‌یابد.

آگرن می‌گوید: «ما موفق به افزایش ده درصدی در کارایی پیل خورشیدی شدیم. با کمی کار بیشتر، تخمین می‌زنیم که ۲۰ تا ۲۵ درصد افزایش بهره‌وری در پیل‌ها حاصل شود.»

مواد حساس به کار رفته در پیل‌های خورشیدی مانند پروسکیت‌های معدنی، توانایی محدودی در پاسخ به طول موج مادون قرمز دارند. راه حلی که محققان این گروه ارائه کردند، استفاده از ترکیب نانوبلور‌ها با زنجیره میکرولنز بود.

آگرن می‌افزاید: «توانایی میکرولنز‌ها برای متراکم کردن نور به نانوذرات اجازه می‌دهد تا تابش ضعیف مادون قرمز را به پرتو‌های نور مرئی تبدیل کنند، طول موجی که برای پیل‌های خورشیدی مناسب است.»

سال گذشته دانشمندان موفق به تولید نانوذراتی شدند که قادر به جذب نور مادون قرمز نزدیک بود که می‌تواند این پرتو‌های جذب شده را به‌صورت نور مرئی بازنشر دهد. محققان آزمایشگاه ملی لورنس برکلی با استفاده از نوعی رنگ آلی، سطح نانوذرات را پوشش‌دهی کردند. این رنگ همانند آنتن عمل می‌کند و به دانشمندان اجازه می‌دهد تا خواص نانوذرات مبدل نور را تنظیم کنند. با این نانوذرات می‌توان پنل‌های خورشیدی ساخت که نور نامرئی را به انرژی قابل استفاده تبدیل کند.