مطالعه انجام شده توسط پژوهشگران در آمریکا ممکن است منجر به بهبود قابل‌توجه راندمان پیل‌های خورشیدی شود. این پژوهشگران در مطالعه خود شرح داده‌اند که چگونه اندازه ذرات جاذب نور (نقاط کوانتومی) توانایی این ذرات را برای انتقال انرژی به الکترون‌ها جهت تولید الکتریسیته تحت تاثیر قرار می‌دهد.
نقاط کوانتومی راندمان پیل‌های خورشیدی را بهبود می‌دهند
مطالعه انجام شده توسط پژوهشگران در آمریکا ممکن است منجر به بهبود قابل‌توجه
راندمان پیل‌های خورشیدی شود. این پژوهشگران در مطالعه خود شرح داده‌اند که چگونه
اندازه ذرات جاذب نور (نقاط کوانتومی) توانایی این ذرات را برای انتقال انرژی به
الکترون‌ها جهت تولید الکتریسیته تحت تاثیر قرار می‌دهد.
این پیشرفت‌ها مدرکی برای حمایت از یک ایده بحث‌برانگیز بنام تولید اکسایتون-
چندگانه(MEG)، ارائه می‌کند. بر اساس این ایده، این امکان وجود دارد که یک الکترون
که انرژی نور را جذب کرده است و اکسایتون نامیده می‌شود، انرژی مورد نیاز برای بیش
از یک الکترون را انتقال دهد و این باعث تولید الکتریسیته‌ی بیشتری می‌شود.
نقاط کوانتومی اتم‌های مصنوعی هستند که الکترون‌ها را در فضای کوچکی محدود می‌کنند.
آنها رفتار شبه اتمی دارند که منجر به خواص الکترونیکی غیرمعمولی در مقیاس نانو می‌شود.
این خواص بی‌نظیر ممکن است بطور ویژه در یافتن راهی برای برهم‌کنش نور با ماده
باارزش باشند.
بررسی آزمایشگاهی رابطه بین اندازه نقطه کوانتومی و MEG یک موضوع داغ تحقیقاتی است
که تفاوت بسیار زیادی در نتایج مطالعه‌های منتشر‌شده قبلی مشاهده می‌شود . توانایی
برای تولید جریان الکتریکی در نتیجه MEG توجه بسیاری را به خود جلب کرده است، زیرا
این توانایی جهت ساخت پیل‌های خورشیدی مبتنی بر MEG ضروری است.
مارک لوسک و همکارانش برای انجام این مطالعه از مجموعه‌ای از کامپیوتر‌ها با عملکرد
بالا در بنیاد ملی علوم استفاده کردند و رابطه بین میزان MEG و اندازه نقطه
کوانتومی را بررسی کردند. آنها متوجه شدند که هر نقطه کوانتومی در بخش خاصی از طیف
خورشید برای انجام MEG بهترین عملکرد را دارد و نقاط کوانتومی کوچک‌تر MEG را بهتر
از نقاط بزرگ‌تر انجام می‌دهند. این نتایج نشان می‌دهند که پیل‌های خورشیدی ساخته
شده از نقاطی کوانتومی که اندازه‌شان برای طیف خورشیدی تنظیم شده‌اند، از پیل‌های
خورشیدی ساخته شده از دیگر مواد، بسیار کارآمدتر هستند.
طبق گفته لوسک، اکنون می‌توان مواد نانوساختاری تهیه کرد که از یک فوتون منفرد نور،
بیش از یک اکسایتون تولید می‌کنند و این بدین معنی است که از نور خورشید می‌توان
بطور موثرتری الکتریسیته تولید کرد.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر کرده‌اند.
