اثر بهمنی در پیل‌های خورشیدی

پیل‌های خورشیدی فرصت‌های بزرگی برای تولید عمده برق در آینده فراهم می‌کنند.
به هرحال، در حال حاضر محدودیت‌های زیادی مانند توان خروجی نسبتاً کم اکثر پیل‌های
خورشیدی (تقریباً ۱۵ درصد) و هزینه‌های ساخت بالا وجود دارد.

با استفاده از نوع تازه‌ای از پیل خورشیدی که از نانوبلورهای نیم‌رسانا ساخته
شده است، می‌توان بهبود قابل حصولی ایجاد نمود. در پیل‌های خورشیدی فعلی، یک
فوتون (ذره نور) دقیقاً یک الکترون آزاد می‌کند. خلق این الکترون‌های آزاد باعث
کار کردن پیل خورشیدی و تولید توان می‌گردد. هرچه الکترون‌های بیشتری آزاد گردد
خروجی پیل خورشیدی بیشتر می‌گردد.

با این حال، در بعضی از نانوبلورهای نیم‌رسانا یک فوتون می‌تواند دو یا سه
الکترون آزاد کند و به همین خاطر اثر بهمنی پیش می‌آید. از لحاظ تئوری این اثر
می‌تواند در یک پیل خورشیدی که از نانوبلورهای نیم‌رسانای مناسب ساخته شده است
باعث تولید خروجی بیشینه ۴۴ درصدی گردد. علاوه بر این، هزینه ساخت این پیل‌های
خورشیدی نسبتاً کم است.

برای اولین بار در سال ۲۰۰۴ اثر بهمنی توسط محققان آزمایشگاه‌های ملی لوس
آلاموس اندازه‌گیری شد. از آن زمان تردید‌هایی در مورد اعتبار این
اندازه‌گیری‌ها برای دنیای علم پیش آمد. آیا واقعاً اثر بهمنی وجود دارد؟

پروفسور لارنس سایبلس از TU Delft هم‌اکنون نشان داده است که اثر بهمنی واقعاً
در نانوبلورهای سلنید سرب (PbSe) اتفاق می‌افتد. با این حال، معلوم شده است که
این اثر در ماده مذکور از مقداری که قبلاً فرض می‌شد کوچکتر است.

نتایج سایبلس نسبت به نتایج سایر دانشمندان قابل اعتمادتر است و علت آن استفاده
از روش‌های فوق سریع لیزری برای اندازه‌گیری دقیق است. سایبلس معتقد است که این
تحقیقات راه را برای کشف بیشتر اسرار اثر بهمنی هموار می‌کند.

این محققان نتایج خود را در مجله Nano Letters منتشر کرده‌اند.