ارائه روشی برای تولید پیل‌های خورشیدی نازک‌تر، سبک‌تر و ارزان‌تر

پژوهشگران استرالیایی موفق به اختراع پیل خورشیدی شدند که به‌صورت فیلم نازک بوده و با ضخامت یک صدم پیل‌های خورشیدی رایج کار می‌کند.

براندون مک دونالد با همکاری گروه‌هایی از مرکز CSIRO و دانشگاه ملبورن استرالیا موفق به ساخت پیل خورشیدی بسیار نازکی شدند که قابل چاپ و انعطاف‌پذیر بوده و همچنین می‌تواند هزینه انرژی تجدیدپذیر را به شدت کاهش دهد.

در این فناوری که به‌صورت پتنت ثبت شده است، از جوهرهای حاوی نانوبلورهای نیمه‌هادی بسیار کوچک استفاده شده است. این جوهرها می‌توانند مستقیما روی سطوح مختلف بنشینند. اگر ترکیب مناسبی از جوهر و سطح انتخاب شود آنگاه می‌توان پیل‌های خورشیدی کارا با استفاده از هزینه بسیار کم تولید کرد.

براندون مک دونالد می‌گوید: «مشکل پیل‌های خورشیدی رایج این است که برای تولید آنها نیاز به انرژی و فرآیندهای پیچیده‌ای است که در نهایت تولید آنها را بسیار پر زحمت می‌کند. اما با استفاده از این جوهرهای نانوبلوری می‌توان یک روش مستمر را برای تولید پیل خورشیدی ارائه کرد. در چنین روشی خروجی تولید بسیار بالا بوده در حالی که هزینه تولید پیل خورشیدی به شدت کاهش خواهد یافت».

نانوبلورها، که نقاط کوانتومی شهرت دارند، ذرات نیمه‌هادی هستند که دارای قطری بین چند میلیونیوم تا چند میلیمتر هستند. از آنجایی که ابعاد این ذرات بسیار کوچک است بنابراین می‌توانند درون محلول به‌صورت معلق باقی بمانند.

این محلول را می‌توان روی مواد مختلف نظیر پلاستیک‌ها یا فویل‌های فلزی نشست داد و سپس آنها را خشک کرده و به‌صورت فیلم نازک در می‌آورند.

براندون مک دونالد و همکارانش دریافتند که با استفاده از لایه نشانی به‌صورت چند لایه توسط نانوبلورها، آنها قادر خواهند بود که هرگونه آسیب بوجود آمده روی لایه‌ها که در طی فرآیند خشک کردن ایجاد می‌شود را پر کنند. نتیجه کار، یک فیلم متراکم و یکنواخت است که برای پیل‌های خورشیدی سبک ایده‌آل است.

این نانوبلورها دارای مواد نیمه‌هادی موسوم به تلورید کادمیم است که جاذب بسیار خوبی برای نور است. در واقع نتیجه کار پیل‌هایی بسیار نازک خواهد بود. کل مواد مصرفی برای تولید این پیل خورشیدی یک درصد آن چیزی است که برای تولید پیل‌های خورشیدی رایج استفاده می‌شود. در مقایسه با پیل‌های خورشیدی تلورید کادمیم دیگر، این پیل‌ها بسیار نازک‌تر بوده و تقریبا یک دهم آنها ضخامت دارند. از این فناوری نه تنها در پیل‌های خورشیدی استفاده می‌شود بلکه در دیگر ادوات الکترونیکی قابل چاپ مانند دیودهای نشر نور، لیزرها و ترانزیستورها استفاده می‌شود.