افزایش بازده سلول های خورشیدی با نقاط کوانتومی

با وجود کاهش منابع فسیلی وگرم شدن زمین در اثر تولید و افزایش گازهای گلخانه ای، استفاده از انرژی های نو و تجدیدپذیر جایگاه ویژه ای در تمام دنیا به خود اختصاص داده است، یکی از ابزارهای مهم در استفاده از انرژی های سبز، استفاده از سلول های خورشیدی جهت تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی است.

محققان دانشگاه مراغه درتحقیقاتی به بررسی اثر استفاده از نقاط کوانتومی درساختار سلول های خورشیدی بربازده این تجهیزات پرداختند که نتایج ساختار پیشنهادی بهبود چشمگیری برعملکرد این سلول ها داشته است.

در این تحقیق، نقاط کوانتومی به روشی ساده، کم هزینه، سریع و بدون نیاز به استفاده از کاتالیزور استفاده شده است.

دکتر مسعود مهرابیان از محققان این طرح گفت: با وجود کاهش منابع فسیلی وگرم شدن زمین در اثر تولید و افزایش گازهای گلخانه ای، استفاده از انرژی های نو و تجدیدپذیر جایگاه ویژه ای در تمام دنیا به خود اختصاص داده است، یکی از ابزارهای مهم در استفاده از انرژی های سبز، استفاده از سلول های خورشیدی جهت تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی است.

مهرابیان افزود: سلول های خورشیدی در تمام صنایع جهت تولید و یا تأمین قسمت عمده ای از برق مصرفی مانند کارخانجات، منازل مسکونی، صنعت هواپیما سازی و صنایع دفاعی کاربرد دارند، بنابراین تحقیقات در زمینه دستیابی به بازده بالاتر این تجهیزات تامین انرژی لازم و ضروری است.

وی ادامه داد: برای افزایش بازدهی سلول های خورشیدی، سلول های نسل سوم معرفی شدند که خود شامل چند گروه هستند، یکی از این گروه ها، سلول های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی (QDSSCs) است، لذا در این طرح چندین ساختار مختلف از سلول های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی بر روی نانوساختارهای مختلفی مثل نانومیله ها ساخته و خواص نوری و فتوولتائیک آن ها مورد بررسی قرار گرفته است.

وی افزود: دراین طرح ساختارهای مختلفی از سلول های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی ZnS که دارای شکاف پهن انرژی هستند، روی نانوساختارهای مختلفی مثل نانومیله های اکسید روی (ZnO) ساخته و خواص نوری و فتوولتائیک آن ها مورد بررسی قرار گرفته، در ادامه برای ایجاد امکان جذب وسیع تری از طیف خورشید، نقاط کوانتومی با شکاف کوچکتر سولفید سرب (PbS) مورد استفاده قرار گرفته است.

وی گفت: به طور کلی، با تغییر اندازه نانوذرات شکاف انرژی آن ها تغییر می کند، هرچه این اندازه کوچکتر شود جذب نور بیشتر شده که به نوبه خود منجر به افزایش بازدهی سلول می شود.

نتایج حاصل از تحقیقات در مجله Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics به چاپ رسیده است.

منبع: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

کانال عصر ایران در تلگرام