ساخت بلورهای نانوساختار برای بهبود عملکرد پیل‌های خورشیدی

یک تیم تحقیقاتی از هلند موفق به تولید بلورهایی حاوی نانوساختار شدند که می‌تواند رفتار نوری شبیه به الماس داشته باشد. این ساختار قادر است کارایی پیل‌های خورشیدی را بهبود دهد،به این شکل که مانع از هدر رفت نور تابیده شده به پیل می‌شود.

کد خبر: ۶۱۱۰۳۵

شنبه - ۱۳ خرداد ۱۳۹۶ / June 03, 2017

اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ یک تیم تحقیقاتی از هلند موفق به تولید بلورهایی حاوی نانوساختار شدند که می‌تواند رفتار نوری شبیه به الماس داشته باشد. این ساختار قادر است کارایی پیل‌های خورشیدی را بهبود دهد،به این شکل که مانع از هدر رفت نور تابیده شده به پیل می‌شود.

یافته اخیر محققان نشان می‌دهد که بلورهای شبه الماسی می‌توانند ظرفیت انعکاس نور را افزایش دهند. محققان در این پروژه نشان دادند که ترکیبی که دارای نانوساختار فتونیک است، می‌تواند رفتاری شبیه به الماس از خود نشان داده و انواع مختلف نور را به جهت‌های مختلف پخش کند. این پروژه توسط جمعی از فیزیک‌دانان و ریاضی‌دانان دانشگاه تونته در هلند انجام شده‌است. این گروه دریافتند که این ساختار می‌تواند پرتوها را از هر زاویه‌ای منعکس کند.

این ماده می‌تواند برای افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد. در این پیل‌ها، نور خورشید توسط سلول‌ها جذب می‌شود. کارایی این پیل‌ها با استفاده از یک انعکاس‌دهنده سیاه می‌تواند بهبود یابد. پنل خورشیدی بخش زیادی از نور خورشید را که به سطح تابیده شده جذب می‌کند، اما بخشی از آن نیز پیل را ترک می‌کند و جذب نمی‌شود؛ دلیل این امر شکل خاص پیل خورشیدی است.

این بخش از نور خورشید با استفاده از انعکاس قابل استفاده است، به طوری که محققان محیطی ایجاد می‌کنند که همانند یک آیینه عمل کرده و نور را دوباره به سطح باز می‌گردانند. این نانوساختارهای فتونیک نقش همین آیینه‌ها را ایفا کرده و موجب به دام افتادن پرتوها در پیل خورشیدی می‌شوند.

پیش از این، محققان درباره محدوده فرکانس چنین نانوساختارهای فتونیکی شک داشتند. اما این گروه تحقیقاتی موفق شدند بلورهای فتونیکی بسازند که قابلیت انجام چنین کاری را دارد.

داواشیش از محققان این پروژه می‌گوید: «این بلورها شامل چیدمان منظمی از آرایه‌های حفره‌ها در دو جهت عمود بر هم روی یک ویفر از جنس دی‌الکتریک نظیر سیلیکون است.»

این بلور مقدار جذب بسیار کمی داشته و قابلیت انعکاس از تمام بخش‌های یک سطح را داراست؛ این ویژگی شبیه رفتار الماس است که این نانوساختارها از آن بهرهمندند.

نتایج این پروژه در نشریه Physical Review B به چاپ رسیده است.