تاثیر چیدمان نامنظم نانوسیم‌ها در بهبود عملکرد پیل‌های خورشیدی

پژوهشگران نانوسیم‌هایی را به‌صورت تصادفی و نامنظم روی سطح ویفر نشست دادند. نتایج کار آنها نشان داد که این ساختارهای نامنظمی کارایی بهتری در پیل‌های خورشیدی دارند. این ساختارها دارای دو مزیت بودند اول این که طیف وسیع‌تری از نور خورشید را جذب می‌کردند و دوم اینکه قادر بودند پرتوهای خورشید را در زوایای مختلف جذب کنند.

پژوهشگران نانوسیم‌هایی را به‌صورت تصادفی و نامنظم روی سطح ویفر نشست دادند. نتایج کار آنها نشان داد که این ساختارهای نامنظمی کارایی بهتری در پیل‌های خورشیدی دارند. این ساختارها دارای دو مزیت بودند اول این که طیف وسیع‌تری از نور خورشید را جذب می‌کردند و دوم اینکه قادر بودند پرتوهای خورشید را در زوایای مختلف جذب کنند.

در ماراتن تحقیقات برای افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی، صرف زمان زیاد برای قرار دادن و تراز کردن نانوسیم‌ها بروی ویفر‌های سیلیکونی معمولی، همیشه ارزشمند نیست. یک تیم تحقیقات بین المللی برای اولین بار نشان داده است که نانوسیم‌های سیلیکونی که به‌صورت تصادفی رشد می‌کنند می‌توانند توانایی تولید انرژی را در پیل‌های خورشیدی افزایش دهند. چنین ساختارهایی قادرند طیف وسیعی از نور را گیر انداخته و همچنین پرتوهای خورشیدی را در زوایای مختلف به‌دام بیاندازند.

نانوسیم‌ها، که توسط اکسید سیلیکون محصور شده است، به‌عنوان پوشش ضد انعکاس بر روی ویفر سیلیکونی معمولی که ظاهری درخشان دارد، استفاده می‌شود. این سیستم جدید قادر است پرتوهای خورشید را از رنگ قرمز تا بنفش جذب کند، همچنین توزیع تصادفی نانوسیم‌ها روی سطح موجب شده است تا در طول روز با چرخش خورشید در آسمان و تغییر زاویه تابش آن، باز هم بتوان این پرتوها را جذب کرد. پژوهشگران با تبخیر ادغام پودرهای سیلیکونی این پوشش ضد انعکاس را ایجاد کرده و در نهایت آن را روی ویفر سیلیکونی نشست دادند.

نتایج این کار در نشریه جدید AIP Advances به چاپ رسیده است. در این مقاله چنین گزارش شده است که این فناوری ارزان بوده و می‌توان آن را برای تولید انبوه مورد استفاده قرار داد. برای کارهای بعدی، این تیم تحقیقاتی در نظر دارند تا ساختارهای منظم‌تری را ایجاد کند. با این کار آنها قصد دارند تا ببینند که آیا واقعا ساختارهای غیر منظم بهتر است.