در یک پروژه مشترک صورت می‌گیرد

نانوبلور نیمه‌هادی کارایی پنل‌های خورشیدی را افزایش می‌دهد

در یک پروژه مشترک میان محققان استرالیایی و آمریکایی، کارایی پنل‌های خورشیدی با استفاده از نانوبلور‌های نیمه‌هادی ارتقاء یافته است.

کد خبر: ۸۶۶۹۷۹

چهارشنبه - ۱۵ مرداد ۱۳۹۹ / August 05, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، بخشی از طیف نور خورشید در پنل‌های خورشیدی قابل استفاده نیست، اما دانشمندانی از استرالیا و آمریکا موفق به جابه‌جایی مرز‌های دانش در این حوزه شدند به طوری که حساسیت پیل‌های فتولتائیک تغییر کرده و می‌توان با تابش‌های کم انرژی نیز الکتریسیته تولید کرد. با این روش نور کم انرژی به پرتو‌های پرانرژی تبدیل شده و مورد استفاده در پیل فتوولتائیک قرار می‌گیرد.

این سامانه برای بالابردن انرژی نور از مادون قرمر نزدیک به سمت پرتو‌های پرانرژی طراحی شده‌است. پژوهشگران دانشگاه نیوسوث‌ولز به همراه محققانی از دانشگاه RMIT و دانشگاه کنتاکی به تازگی مقاله‌ای در نشریه Nature Photonics منتشر کردند و در آن نشان دادند که چگونه با استفاده از نقاط کوانتومی نیمه‌هادی می‌توان نور کم انرژی را جذب کرد و آن را به مولکول‌های آلی انتقال داد.

تیم اشمیت، استاد دانشگاه نیوسوث‌ولز می‌گوید که یک راه برای بالا بردن کارایی پیل‌های فتوولتائیک این است که نور‌های کم انرژی را جذب کرده و با هم ترکیب کرد. وی می‌افزاید: «این می‌تواند با برهم‌کنش اگزایتون‌ها در مولکول‌های آلی انجام شود، اگزایتون‌ها حالت‌هایی از الکترون و حفره هستند که بدون انتقال بار الکتریکی امکان انتقال انرژی را فراهم می‌کنند.»

برای گسترش دامنه حساسیت پیل‌های خورشیدی، محققان از اکسیژن استفاده کردند که معمولا اگزایتون‌های مولکولی را از بین می‌برد. با این حال آن‌ها نشان دادند که اکسیژن می‌تواند واسطه انتقال انرژی باشد و به مولکول‌های آلی اجازه دهد تا نور مرئی را به بالای باند سیلیکون منتقل کنند.

وی می‌گوید: «جالب اینجا است که اغلب بدون اکسیژن، کار‌ها به خوبی انجام می‌شود، اما با ورود اکسیژن کار متوقف می‌شود. ما راهی یافتیم تا این مشکل را حل کنیم.»

محققان از حساس‌کننده نانوبلور نیمه‌هادی از جنس سولفید سرب برای جذب فوتون‌ها استفاده کردند. از آنجایی که هنوز بازده این فرآیند کم است، دانشمندان می‌گویند که برای استفاده از این فناوری در پیل‌های خورشیدی نیاز به مواد زیادی است. آن‌ها امیدوارند به سرعت کارایی را افزایش دهند.