ساخت سلول‌های خورشیدی لایه نازک با کارآیی بالا و مقرون به‌صرفه

محققان در دانشگاه فنی نانیانگ با همکاری محققان موسسه‌ی میکرو الکترونیک ای
استار‌، سلول‌های خورشیدی لایه نازک سیلیکونی را طراحی کرده‌اند. در این طراحی از
گرید‌های پایین سیلیکون و ارزان قیمت استفاده شده است. ساخت مقرون به‌صرفه
سلول‌های‌خورشیدی جدید امکان تولید انرژی الکتریسیته قابل رقابت با سلول‌های
خورشیدی متداول که از گریدهای سیلیکون با کیفیت بالا و گران‌قیمت استفاده می‌شود،
را فراهم می‌سازد.

سلول‌های خورشیدی‌ نانو‌ساختار ساخته شده به‌وسیله دانشگاه فنی نانیانگ و موسسه‌ی
ای‌‌‌‌‌‌ ‌استار قادر به تولید دانسیته جریان برابر ۳۴‌‌‌‌‌‌‌/۳ mA/cm^{2‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌} است. دانسیته جریان در سلول‌های خورشیدی متداول برابر با ۴۰ mA/cm^{2‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌} است و سلول‌های
خورشیدی لایه نازک متداول معمولاً نیمی از این مقدار دانسیته جریان را تولید
می‌کنند.

استفاده از فیلم‌های لایه نازک سیلیکونی با گرید پایین وَ آمورف که بافت یکنواختی
ندارند در تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی،کارآمد نبوده و انرژی کمتری تولید
می‌کنند. با توسعه‌ی روش‌های جدید در ساخت نانو‌ساختار‌‌ها، بافت یکنواختی بر روی
سطح سیلیکون آمورف تشکیل شده و کارآیی تبدیل انرژی سلول‌های خورشیدی از جنس فیلم
لایه نازک سیلیکونی افزایش می‌‌یابد.

آقای نواب سینگ، سرپرست گروه تحقیقاتی، اظهار می‌دارد که کارآیی تبدیل انرژی
سلول‌های خورشیدی از جنس سیلیکون بلوری برابر با ۲۵-۲۰ ‌درصد است. دانسیته جریان
مدار کوتاه رابطه‌ی مستقیمی با کارآیی تبدیل انرژی دارد و با افزایش ولتاژ مدار و
بهبود برخی از پارامتر‌ها، امکان افزایش کارآیی تبدیل انرژی سلول‌های خورشیدی لایه
نازک سیلیکونی فراهم خواهد شد.

امروزه دنیا با چالش‌هایی از قبیل کاهش سوخت‌های فسیلی، افزایش هزینه‌ی تولید سوخت
و همچنین افزایش ترکیبات کربنی مواجه است. محققان دانشگاه نانیانگ تلاش می‌کنند تا
نسل جدیدی از سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت، کارآمد و دارای فرآیند ساخت آسان را
تولید و توسعه دهند زیرا انرژی خورشیدی می‌تواند به‌عنوان منبع تجدیدشدنی عظیم، نقش
مهمی را در تامین انرژی داشته باشد و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۱۳ تقاضا برای
سلول‌های خورشیدی تا‌ دو برابر افزایش یابد.