افزایش کارایی سلول‌های خورشیدی توسط نانوذرات سیلیکونی
یک گروه بین‌المللی تحقیقاتی، موفق شده‌اند تا با به‌کارگیری مواد جاذب نور بهتر، بهره‌وری سلول‌های خورشیدی را افزایش دهند. در این نوآوری جدید، برای نخستین بار از نانوذرات سیلیکونی استفاده شده است که می‌تواند طیف وسیعی از نور را در لایه فعال سلول خورشیدی به دام بیندازند. گفتنی است که نانوذرات یادشده، به تنهایی جذب نور نداشته و در عین حال، با سایر اجزای باتری‌ها نیز در ارتباط نیستند، اما پایداری را حفظ می‌نمایند. نتایج این تحقیقات، در مجله «Advance Optical Materials» انتشار یافته است.
بنا بر گزارش «Nanowerk»، کاربرد سلول‌های خورشیدی پرووسکایت در سال‌های اخیر به‌شدت افزایش یافته است. این ماده هیبریدی، امکان ساخت سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت، باکیفیت و کاربردی را فراهم می‌نماید. البته ضخامت لایه پرووسکایت به‌عنوان یکی از معدود مشکلات این محصول، موجب محدودیت‌هایی شده است؛ این ضخامت، از چند صد نانومتر نمی‌تواند تجاوز نماید و این مسئله باعث می‌شود که میزان کمی از نور برخوردی به سطح، جذب شود. همین مشکل، موجب شده است تا مطالعات متعددی برای افزایش خواص دریافت نور توسط لایه پرووسکایت و جذب آن بدون افزایش ضخامت لایه انجام گیرد.
راهکار پیشنهادی بسیاری از محققین، مبتنی بر استفاده از نانوذرات نیز با محدودیت‌هایی مواجه است. برای مثال، با جذب نور، انرژی خورشید به گرما تبدیل شده و باتری خورشیدی آسیب خواهد دید. حال در پژوهش جدید که با مشارکت برخی از دانشگاه‌های ایتالیا، روسیه و آمریکا انجام گرفته است، ایده استفاده از نانوذرات سیلیکونی برای حل این مشکلات مطرح شده است. به گفته «الکساندرا فراسوا»، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده فیزیک و مهندسی دانشگاه «ITMO»، «ذرات دی‌الکتریک نمی‌توانند نور را جذب نمایند و در نتیجه موجب افزایش گرما نمی‌شوند. آن‌ها اثر شیمیایی نداشته و بر پایداری باتری اثر منفی نخواهند داشت. از طرف دیگر، با توجه به رزونانت بالا، ذرات می‌توانند دامنه وسیعی از طیف نور را جذب نمایند. با توجه به خواص ویژه، این ذرات به ساختار سلول آسیب نزده و به ما امکان می‌دهند تا بهره‌وری سلول را تا 19 درصد افزایش دهیم. تاکنون این بهترین نتیجه گرفته شده از سلول پرووسکایت با نانوذرات متصل بوده است.»
با توجه به هزینه کم نانوذرات سیلیکونی و سادگی فرآیند، استفاده از آن‌ها در تولید سلول‌های خورشیدی تأثیرگذار بوده و می‌تواند تحولی بزرگ در این حوزه پدید آورد.
مرجع: «Nanowerk»
هنوز نظری وارد نشده است!
نظر خود را ارسال نمایید
پست الکترونیکی شما انتشار پیدا نمی کند.