تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته توسط نانوذرات

الکترون های موجود در نانو ذرات فلزات نجیب به سرعت و با فرکانس نور، به
صورت دسته جمعی نوسان می کنند. به تازگی دانشمندانی از دانشگاه فناوری
چالمرز (Chalmers University of Technology) در سوئد نشان داده اند که می
توان به کمک این پدیده سلول های خورشیدی بهتر و ارزان تری ساخت.

سلول های خورشیدی با وجود استفاده فراوان در سیستم های انرژی خودکفا با طول
عمر بالا، از لحاظ هزینه تمام شده قابلیت رقابت با سوخت های فسیلی را
ندارند.

این سلول ها دارای ساختاری چند لایه برای جذب نور و تبدیل آن به الکتریسیته
می باشند. می توان با ساخت سلول های نازک تر و بهینه کردن ظرفیت جذب نور،
با کاهش هزینه، بازده سلول را افزایش داد. یکی از راه های بهبود جذب نور
استفاده از نانوذرات فلزات نجیب می باشد. اخیراً کارل هاگلاند (Carl
Hagglund) از دانشگاه چامبرز در پایان نامه دکترای خود به این ایده پرداخته
است.

الکترون های موجود در این گونه از نانوذرات با یکدیگر و با فرکانس نور
تابشی نوسان می کنند. به این ترتیب، الکترون های مذکور مانند آنتن های
کوچکی انرژی خورشیدی را دریافت کرده و آن را به انرژی نوسانی و در نهایت
الکتریسیته تبدیل می کنند. به این نوسانات که در فرکانس های خاصی تشدید می
شوند پلاسمون (plasmon) گفته می شود.

از آنجایی بازده سلول های خورشیدی کنونی بسیار بالاست، برای ساخت سلول های
بهتر باید به کاستن میزان ماده مصرفی و کاهش هزینه اندیشید. در سلولی که
هاگلاند با استفاده از نانوذرات طلایی ساخت، لایه جذب نور تنها چند نانومتر
ضخامت داشت. وی دو نوع سلول با جذب نور در روی سطح و جذب نور در درون ماده
ساخت. نتایج نظری و تجربی به دست آمده نشان می دهد که می توان از هر دو روش
برای ساخت سلول های بهتر و کارآمد تر بهره گرفت.