پیل‌های خورشیدی به‌رغم مزایای فراوانی که دارند، به‌دلیل پرهزینه بودن و اتلاف انرژی زیاد، تاکنون کاربرد چندان وسیعی نیافته‌اند؛ اما اخیراً گروهی از محققان مؤسسه‌ی پلی‌تکنیک رنسلر با استفاده از فناوری‌نانو نوعی روکش ضد انعکاسی جدید ساخته‌اند که می‌تواند به تحولی در بهره‌برداری از انرژی خورشیدی منجر شود.
فناوری‌نانو و تحول پیل‌های خورشیدی
پیل‌های خورشیدی به‌رغم مزایای فراوانی که دارند، به‌دلیل پرهزینه بودن و اتلاف انرژی زیاد، تاکنون کاربرد چندان وسیعی نیافته‌اند؛ اما اخیراً گروهی از محققان مؤسسه‌ی پلی‌تکنیک رنسلر با استفاده از فناوری‌نانو نوعی روکش ضد انعکاسی جدید ساخته‌اند که می‌تواند به تحولی در بهره‌برداری از انرژی خورشیدی منجر شود. این در حالی است که در پیل‌های خورشیدی معمولی تقریباً یک‌سوم نور تابشی هدر رفته، تنها ۴/۶۷ درصد از آن جذب می‌شود.
برخلاف روکش‌های معمولی ضد انعکاس که تنها در یک محدوده‌ی زاویه‌ای خاص امکان جذب نور را دارند؛ روکش‌های ضد انعکاسی جدید، تقریباً کل طیف نوری خورشید(۲۱/۹۶ درصد) را با هر زاویه‌ی تابشی که باشد جذب کرده، آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نمایند.
تا قبل از این برای جذب نور خورشید در تمام زوایای تابش، از یک موتور محرک برای چرخش پیل استفاده می‌شد که این امر موجب مصرف انرژی بالا می‌شد و صرفه‌ی اقتصادی این پیل‌ها را به دنبال نداشت؛ اما در این روش جدید بدون نیاز به تغییر جهت، مقدار نور دریافتی صفحات خورشیدی به میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد و امکان ساخت پیل‌های خورشیدی پربازده و کم‌هزینه فراهم می‌شود.
روکش‌های ضد انعکاسی معمولی تنها یک لایه دارد و برای نوری با طول موج معین ساخته می‌شوند؛ اما این روکش‌های جدید از هفت لایه‌ی متوالی(هر کدام به ضخامت ۵۰ تا ۱۰۰ نانومتر) تشکیل شده‌است. این لایه‌های هفت‌گانه که از نانومیله‌های دی‌اکسید سیلیسیوم و دی‌اکسید تیتانیوم مورب تشکیل شده‌اند، موجب تقویت خواص ضد انعکاسی یکدیگر شده، جهت نور را طوری تغییر می‌دهند که در راستایی با حداکثر خواص ضد انعکاسی قرار گیرد. در زیر این لایه‌های هفت‌گانه یک لایه‌ی سیلیسیومی تعبیه شده که تقریباً با هر ماده‌ی فوتوولتائیکی؛ از جمله ترکیب عناصر سه و پنج ظرفیتی و تلورید کادمیوم برای کاربرد در پیل‌های خورشیدی قابل تطبیق است.
گفتنی است گزارشی از نتایج این تحقیق یک‌ساله در مقاله‌ای با عنوان «تحقق روکش‌های ضد انعکاسی کامل برای انرژی خورشیدی» در نشریه‌ی “Optics Letters” منتشر شده‌است.
