افزايش کارايي پيل‌هاي خورشيدي با نيتريد گاليم اينديم
پژوهشگران آمريکايي با استفاده از نيتريد گاليم اينديم کارايي پيل‌هاي خورشيدي را افزايش دادند. براي اين کار آنها از نانوسيم‌هاي نيتريد گاليم استفاده کردند که موجب کاهش فشار در ساختار نيتريد گاليم اينديم مي‌شود.
محققاني که در حوزه پيل‌هاي فتوولتائيک کار مي‌کنند در تلاشند تا آنجا که امکان دارد طول موج‌هاي بيشتري از نور خورشيد را جذب کرده و به الکتريسيته تبديل کنند با اين کار کارايي پيل‌ها افزايش مي‌يابد. اگر چنين امري صورت نگيرد آنگاه پيل‌ها تنها بخش کوچکي از طيف نور را جذب مي‌کنند ماحصل کار به هدر رفتن بخش زيادي از وقت و انرژي در اين فرآيند است.
براي رسيدن به کارايي بالا پژوهشگران به استفاده از نيتريد گاليم اينديم فکر مي‌کنند. تغيير غلظت اينديم موجب مي‌شود تا محققان قادر باشند پاسخ پيل‌ها را در برابر نور خورشيد به‌نحوي اصلاح کنند که طول موج‌هاي بيشتري را جذب کند. در واقع با تغيير طراحي و افزايش جذب نور خورشيد، کارايي پيل‌هاي خورشيدي نيز افزايش مي‌يابد. سيليکون که ماده‌اي رايج و استاندارد در توليد پيل‌هاي فتوولتائيک است تنها مي‌تواند پرتوهاي نور مرئي را جذب کند.
مشکلي که در اين ميان وجود دارد اين است که، نيتريد گاليم اينديم که از خانواده نيتريد III است، روي فيلم‌هاي نيتريد گاليم رشد مي‌کند. از آنجايي که فاصله ميان صفحات بلوري در نيتريد گاليم و نيتريد گاليم اينديم با هم متفاوت است در نتيجه يک ناهمگوني ساختاري در لايههاي رشد کرده ايجاد مي شود که اين امر موجب فشار ساختاري و محدوديت در ضخامت و درصد اينديم به کار رفته در لايه مي‌شود. افزايش درصد اينديم در پيل خورشيدي موجب مي‌شود طيف نور قابل جذب در پيل بهبود يابد اما پايداري پيل را در برابر فشار کاهش مي‌دهد.
پژوهشگران آزمايشگاه سانديا در مقاله‌اي که در نشريه Nanotechnology به چاپ رساندند نشان دادند که اگر اين لايه‌ها به‌جاي يک سطح صاف، روي نانوسيم‌ها رشد کنند آنگاه نانوسيم‌ها موجب مي‌شود تا فشار ساختاري کمتري در لايه‌ها شکل گيرد. با اين روش محققان توانستند پيل‌هاي خورشيدي نانوسيمي با 33درصد اينديم توليد کنند که بيشتر از آن چيزي است که قبلا به‌دست آمده بود.
روش‌هاي منحصر به‌فرد مختلفي براي ايجاد پيل خورشيدي نانوسيمي نيتريدي III ارائه شده است. در اين پروژه فرآيند بالا به پايين براي ايجاد آرايه نانوسيم به کار گرفته شده که در آن از ماسک سيليکاي کلوئيدي براي توليد لايه نيتريد گاليم استفاده شد. پس از اچ کردن، نانوسيم‌هايي با ارتفاع يکنواخت ايجاد شد. در قدم بعد لايههاي بيروني با استفاده از رسوب شيميايي از فاز بخار تشکيل شدند که اين لايه‌ها از جنس نيتريد گاليم بودند. در نهايت هم نيتريد گاليم اينديم روي آن بوجود آمد.
پژوهشگران آمريکايي با استفاده از نيتريد گاليم اينديم کارايي پيل‌هاي خورشيدي را افزايش دادند. براي اين کار آنها از نانوسيم‌هاي نيتريد گاليم استفاده کردند که موجب کاهش فشار در ساختار نيتريد گاليم اينديم مي‌شود.
محققاني که در حوزه پيل‌هاي فتوولتائيک کار مي‌کنند در تلاشند تا آنجا که امکان دارد طول موج‌هاي بيشتري از نور خورشيد را جذب کرده و به الکتريسيته تبديل کنند با اين کار کارايي پيل‌ها افزايش مي‌يابد. اگر چنين امري صورت نگيرد آنگاه پيل‌ها تنها بخش کوچکي از طيف نور را جذب مي‌کنند ماحصل کار به هدر رفتن بخش زيادي از وقت و انرژي در اين فرآيند است.
براي رسيدن به کارايي بالا پژوهشگران به استفاده از نيتريد گاليم اينديم فکر مي‌کنند. تغيير غلظت اينديم موجب مي‌شود تا محققان قادر باشند پاسخ پيل‌ها را در برابر نور خورشيد به‌نحوي اصلاح کنند که طول موج‌هاي بيشتري را جذب کند. در واقع با تغيير طراحي و افزايش جذب نور خورشيد، کارايي پيل‌هاي خورشيدي نيز افزايش مي‌يابد. سيليکون که ماده‌اي رايج و استاندارد در توليد پيل‌هاي فتوولتائيک است تنها مي‌تواند پرتوهاي نور مرئي را جذب کند.
مشکلي که در اين ميان وجود دارد اين است که، نيتريد گاليم اينديم که از خانواده نيتريد III است، روي فيلم‌هاي نيتريد گاليم رشد مي‌کند. از آنجايي که فاصله ميان صفحات بلوري در نيتريد گاليم و نيتريد گاليم اينديم با هم متفاوت است در نتيجه يک ناهمگوني ساختاري در لايههاي رشد کرده ايجاد مي شود که اين امر موجب فشار ساختاري و محدوديت در ضخامت و درصد اينديم به کار رفته در لايه مي‌شود. افزايش درصد اينديم در پيل خورشيدي موجب مي‌شود طيف نور قابل جذب در پيل بهبود يابد اما پايداري پيل را در برابر فشار کاهش مي‌دهد.
پژوهشگران آزمايشگاه سانديا در مقاله‌اي که در نشريه Nanotechnology به چاپ رساندند نشان دادند که اگر اين لايه‌ها به‌جاي يک سطح صاف، روي نانوسيم‌ها رشد کنند آنگاه نانوسيم‌ها موجب مي‌شود تا فشار ساختاري کمتري در لايه‌ها شکل گيرد. با اين روش محققان توانستند پيل‌هاي خورشيدي نانوسيمي با 33درصد اينديم توليد کنند که بيشتر از آن چيزي است که قبلا به‌دست آمده بود.
روش‌هاي منحصر به‌فرد مختلفي براي ايجاد پيل خورشيدي نانوسيمي نيتريدي III ارائه شده است. در اين پروژه فرآيند بالا به پايين براي ايجاد آرايه نانوسيم به کار گرفته شده که در آن از ماسک سيليکاي کلوئيدي براي توليد لايه نيتريد گاليم استفاده شد. پس از اچ کردن، نانوسيم‌هايي با ارتفاع يکنواخت ايجاد شد. در قدم بعد لايههاي بيروني با استفاده از رسوب شيميايي از فاز بخار تشکيل شدند که اين لايه‌ها از جنس نيتريد گاليم بودند. در نهايت هم نيتريد گاليم اينديم روي آن بوجود آمد.