افزايش بهره پيل‌هاي خورشيدي كوانتومي
محققان موفق شدند روشي براي اتصال بخش‌هاي مختلف پيل خورشيدي زنجيره‌اي ارائه كنند. با اين كار مي‌توان بهره تبديل انرژي را در اين پيل‌ها 10 درصد افزايش داد.
برخي نانوذرات موسوم به اتم‌هاي مصنوعي كه از روي، كادميم، تلوريم، سلنيوم، گوگرد و يا ديگر تركيبات تشكيل شده‌اند، به‌قدري كوچك هستند كه با افزودن يا كاستن يك الكترون، تغييرات شگرفي در آنها ايجاد مي‌شود به‌طوري كه مي‌توان از آنها در پيل‌هاي خورشيدي يا حسگرهاي پزشكي استفاده كرد.
نقاط كوانتومي كلوئيدي كه از سيستم‌هاي سه جزئي، ماده اوليه- سورفاكتانت – حلال، ايجاد مي‌شوند با تغيير در اندازه آنها مي‌توان خواص‌شان را تغيير داد به‌طوري كه در ساختارهاي فتوولتائيك موجب افزايش طيف قابل جذب مي‌شوند.
محققان دانشگاه تورنتو با استفاده از نقاط كوانتومي از جنس سولنيد سرب كه اندازه‌هايشان قبلا در محدوده‌اي تنظيم شده است، اولين پيل خورشيدي زنجيره‌اي را ساختند. پيل خورشيدي زنجيره‌اي به پيلي گفته مي‌شود كه داراي بخش‌هايي بوده و هر بخش مي‌تواند يك محدوده از نور را جذب كند. با اين سيستم مي‌توان بهره تبديل انرژي را پيل‌هاي خورشيدي را از 31 درصد كنوني به 42 تا 49 درصد افزايش داد.
در اين پروژه محققان بر مشكل اصلي تحقيقات پيشين فائق آمدند. مشكلي كه از قبل وجود داشت اين بود كه نمي‌توانستند هر بخش از پيل خورشيدي را به بخش ديگر متصل كنند. براي حل اين مشكل، پژوهشگران از روشي به‌نام لايه تركيبي مدرج استفاده كردند. با اين روش مي‌توان ابتداي يك بخش را به انتهاي بخش ديگر پيل خورشيدي متصل كرد و با اين كار مي‌توان فعاليت بخش‌هاي مختلف را بدون بروز مشكلي به‌هم ارتباط داد.
اين ساختار ايجاد شده شفاف بوده و مي‌توان از آن در ساخت پيل خورشيدي زنجيره‌اي نقاط كوانتومي استفاده كرد. سرجنت از محققان اين پروژه مي‌گويد: «همين كه ما بتوانيم بهره تبديل انرژي را 10 درصد افزايش بدهيم، مي‌توان از اين سيستم در توليد پيل‌هاي خورشيدي بزرگ و انعطاف‌پذير با هزينه كم استفاده كرد. در حال حاضر هدف ما بهبود اين سيستم و كاهش هزينه‌ها است. اين سيستم قابل توليد در مقياس انبوه است، ما در يك مرحله توانستيم مقادير زيادي نقاط كوانتومي را به‌صورت كلوئيدي سنتز كنيم به‌طوري كه مي‌تواند پيل خورشيدي با سطح يك متر مربع را پوشش دهد». اين گروه تحقيقاتي قصد دارد در قدم بعد روي بهبود حركت حفره و الكترون درون نقاط كوانتومي كلوئيدي كار كنند تا در نهايت پيل خورشيدي منعطف و ارزان توليد كنند كه بتواند بيش از 10 درصد نسبت به پيل‌هاي رايج انرژي خورشيدي را به الكتريسيته تبديل كند.
منبع: ستاد توسعه فناوري نانو
محققان موفق شدند روشي براي اتصال بخش‌هاي مختلف پيل خورشيدي زنجيره‌اي ارائه كنند. با اين كار مي‌توان بهره تبديل انرژي را در اين پيل‌ها 10 درصد افزايش داد.
برخي نانوذرات موسوم به اتم‌هاي مصنوعي كه از روي، كادميم، تلوريم، سلنيوم، گوگرد و يا ديگر تركيبات تشكيل شده‌اند، به‌قدري كوچك هستند كه با افزودن يا كاستن يك الكترون، تغييرات شگرفي در آنها ايجاد مي‌شود به‌طوري كه مي‌توان از آنها در پيل‌هاي خورشيدي يا حسگرهاي پزشكي استفاده كرد.
نقاط كوانتومي كلوئيدي كه از سيستم‌هاي سه جزئي، ماده اوليه- سورفاكتانت – حلال، ايجاد مي‌شوند با تغيير در اندازه آنها مي‌توان خواص‌شان را تغيير داد به‌طوري كه در ساختارهاي فتوولتائيك موجب افزايش طيف قابل جذب مي‌شوند.
محققان دانشگاه تورنتو با استفاده از نقاط كوانتومي از جنس سولنيد سرب كه اندازه‌هايشان قبلا در محدوده‌اي تنظيم شده است، اولين پيل خورشيدي زنجيره‌اي را ساختند. پيل خورشيدي زنجيره‌اي به پيلي گفته مي‌شود كه داراي بخش‌هايي بوده و هر بخش مي‌تواند يك محدوده از نور را جذب كند. با اين سيستم مي‌توان بهره تبديل انرژي را پيل‌هاي خورشيدي را از 31 درصد كنوني به 42 تا 49 درصد افزايش داد.
در اين پروژه محققان بر مشكل اصلي تحقيقات پيشين فائق آمدند. مشكلي كه از قبل وجود داشت اين بود كه نمي‌توانستند هر بخش از پيل خورشيدي را به بخش ديگر متصل كنند. براي حل اين مشكل، پژوهشگران از روشي به‌نام لايه تركيبي مدرج استفاده كردند. با اين روش مي‌توان ابتداي يك بخش را به انتهاي بخش ديگر پيل خورشيدي متصل كرد و با اين كار مي‌توان فعاليت بخش‌هاي مختلف را بدون بروز مشكلي به‌هم ارتباط داد.
اين ساختار ايجاد شده شفاف بوده و مي‌توان از آن در ساخت پيل خورشيدي زنجيره‌اي نقاط كوانتومي استفاده كرد. سرجنت از محققان اين پروژه مي‌گويد: «همين كه ما بتوانيم بهره تبديل انرژي را 10 درصد افزايش بدهيم، مي‌توان از اين سيستم در توليد پيل‌هاي خورشيدي بزرگ و انعطاف‌پذير با هزينه كم استفاده كرد. در حال حاضر هدف ما بهبود اين سيستم و كاهش هزينه‌ها است. اين سيستم قابل توليد در مقياس انبوه است، ما در يك مرحله توانستيم مقادير زيادي نقاط كوانتومي را به‌صورت كلوئيدي سنتز كنيم به‌طوري كه مي‌تواند پيل خورشيدي با سطح يك متر مربع را پوشش دهد». اين گروه تحقيقاتي قصد دارد در قدم بعد روي بهبود حركت حفره و الكترون درون نقاط كوانتومي كلوئيدي كار كنند تا در نهايت پيل خورشيدي منعطف و ارزان توليد كنند كه بتواند بيش از 10 درصد نسبت به پيل‌هاي رايج انرژي خورشيدي را به الكتريسيته تبديل كند.
منبع: ستاد توسعه فناوري نانو