• صفحه اصلی / اثبات بهره‌وری بالای نخستین سلول‌ خورشیدی نقطه کوانتوم خارجی

     

     

       



    محققان آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر(NREL) در آمریکا طی پژوهشی نشان دادند که می‌توان با طراحی سلول‌های خورشیدی جدید از فناوری فتوولتائیک امروزی پیشی گرفت.

    به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) منطقه اصفهان، محققان آمریکایی طی پژوهشی موفق به اثبات نخستین سلول خورشیدی با بهره‌وری کوانتوم خارجی (EQE) بالای صد درصد برای فوتون‌هایی با انرژی در محدوده خورشیدی شده‌اند.

    «EQE» درصد فوتون‌هایی است که درون دستگاه به الکترون‌ها تبدیل می‌شوند.

    در حالی که نیمه رساناهای معمول تنها یک الکترون از هر فوتون تولید می‌کنند، ساختارهای نانوکریستال مانند نقاط کوانتومی (ذرات جاذب نور)، این محدودیت را برچیده و به عنوان مواد فتوولتاییک طراحی شده‌اند.

    دلیل چنین افزایش بهره‌وری نیز وجود همین نقاط کوانتومی است. این نقاط انرژی را که ممکن است به صورت گرما از نیمه رساناهای رایج هدر رود، به دام می‌اندازد. در نتیجه از میزان گرمای از دست رفته، کاسته و باعث به وجود آمدن جریان الکتریکی بیشتری می‌شود.

    با به دام انداختن انرژی فرایند تولید اکسایتون چند گانه (MEG)، محققان توانستند به طور میانگین نشان دهند که هر فوتون آبی جذب شده می‌تواند 30 درصد بیش از آنچه که فناوری‌های امروز اجازه می‌دهند، کارآرایی داشته باشد.

     بر اساس «MEG» امکان این امر وجود دارد که الکترونی که انرژی نور را جذب کرده، بتواند انرژی لازم برای بیش از یک الکترون را انتقال داده و در نتیجه این امر، الکتریسیته بیشتری تولید می‌شود.

    محققان ثابت کرده‌اند که میزان 114 درصدی (EQE) برای فوتون‌هایی با 3.5 الکترون ولت، امکان استفاده از این راهکار را در دستگاه‌ها اثبات کرده است.

    «جوزف لوتر»، دانشمند ارشد (NREL) در رابطه با نتایج این پژوهش می‌گوید: فناوری MEG در مسیر درست خود قرار گرفته است. از آنجایی که فناوری سلول خورشیدی فعلی در مقایسه با منابع تجدیدناپذیر انرژی، بسیار گران است، این فناوری با استفاده از MEG ثابت کرده است که روش تفکر ریاضیدانان و دانشمندان در تبدیل فوتون‌های خورشیدی به الکتریسیته دائما در حال تغییر است.

    این پژوهش فرصتی است تا بتوان به‌طور چشمگیری کارآمدی یک «مقیاس مدل» را به منظور تولید پنل‌های خورشیدی بسیار ارزانتر افزایش داد.

    این پژوهش، طی پنجاه و نهمین سمپوزیوم و نمایشگاه بین المللی خلأ آمریکا مطرح شد.

     

    طراحي سايت : طراحان وب هخامنش