• صفحه اصلی / تولید پیل‌های خورشیدی نانوسیمی با کارایی بالا

     

     

    به گزارش سرویس فناوری ایسنا، محققانی که در حوزه پیل‌های فتوولتائیک کار می‌کنند، در تلاشند تا آنجا که امکان دارد طول موج‌های بیشتری از نور خورشید را جذب کرده و به الکتریسیته تبدیل کنند؛ با این کار کارایی پیل‌ها افزایش می‌یابد.

    اگر چنین امری صورت نگیرد، آن گاه پیل‌ها تنها بخش کوچکی از طیف نور را جذب می‌کنند، ماحصل کار به هدر رفتن بخش زیادی از وقت و انرژی در این فرایند است.

    برای رسیدن به کارایی بالا پژوهشگران به استفاده از نیترید گالیم ایندیم فکر می‌کنند. تغییر غلظت ایندیم موجب می‌شود تا محققان قادر باشند پاسخ پیل‌ها را در برابر نور خورشید بنحوی اصلاح کنند که طول موج‌های بیشتری را جذب کند. در واقع با تغییر طراحی و افزایش جذب نور خورشید، کارایی پیل‌های خورشیدی نیز افزایش می‌یابد. سیلیکون که ماده‌ای رایج و استاندارد در تولید پیل‌های فتوولتائیک است، تنها می‌تواند پرتوهای نور مرئی را جذب کند.

    مشکلی که در این میان وجود دارد، این است که نیترید گالیم ایندیم که از خانواده نیترید III است، روی فیلم‌های نیترید گالیم رشد می‌کند.

    از آنجایی که فاصله میان صفحات بلوری در نیترید گالیم و نیترید گالیم ایندیم با هم متفاوت است، در نتیجه یک ناهمگونی ساختاری در لایه‌های رشد کرده ایجاد می‌شود که این امر موجب فشار ساختاری و محدودیت در ضخامت و درصد ایندیم بکار رفته در لایه می‌شود.

    افزایش درصد ایندیم در پیل خورشیدی موجب می‌شود طیف نور قابل جذب در پیل بهبود یابد، اما پایداری پیل را در برابر فشار کاهش می‌دهد.

    پژوهشگران آزمایشگاه «ساندیا» در مقاله‌ای که در نشریه «Nanotechnology» به چاپ رساندند، نشان دادند که اگر این لایه‌ها بجای یک سطح صاف، روی نانوسیم‌ها رشد کنند، آن گاه نانوسیم‌ها موجب می‌شود تا فشار ساختاری کمتری در لایه‌ها شکل گیرد.

    با این روش محققان توانستند پیل‌های خورشیدی نانوسیمی با 33 درصد ایندیم تولید کنند که بیشتر از آن چیزی است که قبلا بدست آمده بود.

    روش‌های منحصر بفرد مختلفی برای ایجاد پیل خورشیدی نانوسیمی نیتریدی III ارائه شده است. در این پروژه فرایند بالا به پایین برای ایجاد آرایه نانوسیم بکار گرفته شده که در آن از ماسک سیلیکای کلوئیدی برای تولید لایه نیترید گالیم استفاده شد.

    پس از اچ کردن، نانوسیم‌هایی با ارتفاع یکنواخت ایجاد شد. در قدم بعد لایه‌‌های بیرونی با استفاده از رسوب شیمیایی از فاز بخار تشکیل شدند که این لایه‌ها از جنس نیترید گالیم بودند. در نهایت هم نیترید گالیم ایندیم روی آن بوجود آمد.

     

    طراحي سايت : طراحان وب هخامنش