۴۰ درصد از انرژی خورشید که به زمین می‌رسد در محدوده پرتوهای مادون قرمز قرار دارد، طیفی که پیل‌های خورشیدی سیلیکونی قادر به جذب ان نیستند. اخیرا پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست موفق به ساخت پیل خورشیدی شدند که می‌تواند این طیف انرژی را جذب کند. با این کار تقریبا تمام طیف انرژی خورشیدی را می‌توان جذب کرد.
پیل خورشیدی جدید از جنس کربن
| ۴۰ درصد از انرژی خورشید که به زمین می‌رسد در محدوده پرتوهای مادون قرمز قرار دارد، طیفی که پیل‌های خورشیدی سیلیکونی قادر به جذب ان نیستند. اخیرا پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست موفق به ساخت پیل خورشیدی شدند که می‌تواند این طیف انرژی را جذب کند. با این کار تقریبا تمام طیف انرژی خورشیدی را می‌توان جذب کرد. مایکل استرانو می‌گوید این یک نوع کاملا جدید از پیل‌های خورشیدی فتوولتائیک است. در این پیل جدید از دو نوع آلوتروپ کربن استفاده شده است: نانولوله و فولرین. استرانو می‌گوید این اولین پیل خورشیدی تمام کربنی است، ساخت این پیل به مدد روش جدیدی که با استفاده از آن نانولوله‌های کربنی خالص به تولید انبوه رسیده‌اند، انجام شده است. استرانو می‌افزاید امکان داشتن یک نوع نانولوله کربنی در سال‌های اخیر مهیا شده است. برای ساخت پیل‌های خورشیدی جدید لازم است که از نانولوله‌های کربنی بسیار خالص استفاده شود. همچنین این نانولوله‌ها باید تک جداره و از نظر تقارن وضعیت مشخصی داشته باشند. پیش از این نیز پیل‌های خورشیدی با استفاده از نانولوله‌های کربنی ساخته شده بود اما در تولید آنها از پلیمر استفاده شده بود. این پلیمرها نانولوله‌ها را در مکانی مشخص نگه می‌دارند تا در صورت برخورد نور به آنها الکترون تولید کنند. این پیل‌ها باید توسط یک لایه خارجی پوشانده شود تا در معرض هوا دچار آسیب نشوند. پیل‌هایی که در این پروژه ساخته شده است نسبت به هوا کاملا پایدار می‌باشد. |
|
| پیل‌های خورشیدی کربنی در جذب پرتوهای مادون قرمز از کارایی بالایی برخوردار هستند دلیل این امر آن است که نسبت به نور مرئی شفاف هستند بنابراین اگر به پیل‌های خورشیدی رایج جفت شوند انرژی بیشتر جذب می‌کند. از آنجایی که در این پیل‌های جدید از لایه‌های نانومقیاس استفاده می‌شود بنابراین برای تولید آنها نیاز به مقادیر بسیار اندک از کربن با خلوص بالا است. این امر موجب سبکی پیل می‌شود. یکی از مزیت‌های نانولوله‌های کربنی آن است که جذب نور در آن بسیار بالا است بنابراین نیاز به ماده‌ای دیگر برای افزایش جذب نور وجود ندارد. وقتی محققان تصمیم دارند روی ساخت یک پیل جدید کار کنند همیشه به دنبال نقاط ضعف طراحی‌های قدیمی هستند تا برای آن راه حلی ارائه کنند، در این پروژه تقریبا تمام این ضعف‌ها شناسایی شده است برای مثال پژوهشگران می‌دانند که نانولوله‌های مخلوط کارایی را پایین می‌آورد بنابراین باید از نانولوله‌های همگن استفاده کرد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است. |
