اخیرا مقالهای توسط تد سرجنت و همکارانش درنشریه Nano Letters به چاپ رسیده است که در آن روش تازه‌ای برای بهبود کارایی پیل‌های خورشیدی ارائه شده است. در این مقاله که تحت عنوان Jointly-tuned plasmonic-excitonic photovoltaics using nanoshells به چاپ رسیده توضیحات درباره چگونگی بهبود کارایی پیل‌های فتوولتائیک مبتنی بر نقاط کوانتومی ارائه شده است. این فناوری بسیار ارزان قیمت بوده و کارایی بالایی دارد.
بهبود پیل‌های خورشیدی نقاط کوانتومی با نانوذرات پلاسمونیک
اخیرا مقالهای توسط تد سرجنت و همکارانش درنشریه Nano
Letters به چاپ رسیده است که در آن روش تازه‌ای برای بهبود کارایی
پیل‌های خورشیدی ارائه شده است. در این مقاله که تحت عنوان Jointly-tuned
plasmonic-excitonic photovoltaics using nanoshells به چاپ رسیده توضیحات
درباره چگونگی بهبود کارایی پیل‌های فتوولتائیک مبتنی بر نقاط کوانتومی
ارائه شده است. این فناوری بسیار ارزان قیمت بوده و کارایی بالایی دارد.
پیل‌های فتوولتائیک نقاط کوانتومی این امکان را فراهم می‌کند تا هزینه
تولید را کاهش داده و حجم تولید را به مقیاس انبوه رساند. پیل‌های
فتوولتائیک نقاط کوانتومی که تا کنون ساخته شده کارایی بسیار کمی در طیف
طول موج‌های مادون قرمز خورشید دارد، این در حالی است که نیمی از پرتو
خورشیدی که به زمین می‌رسد مربوط به این محدوده طول موج می‌شود.
برای حل
این مشکل محققان از نانوذرات پلاسمونیک استفاده کردند این گروه تحقیقاتی
معتقد است که نانوذرات موجب کنترل بیشتر روی توزیع و جذب نور خورشید در
پیل‌ها می‌شود. این فناوری جدید که توسط گروه تحقیقاتی سرجنت ارائه شده
قادر است کارایی پیل خورشیدی را در طول موج مادون قرمز ۳۵ درصد افزایش دهد.
با این کار در مجموع ۱۱ درصد کارایی تبدیل انرژی در پیل خورشیدی افزایش
می‌یابد. در نتیجه پیل‌های فتوولتائیک نقاط کوانتومی جذابیت بیشتری پیدا
می‌کنند و می‌توانند جایگزین فناوری‌های پیل خورشیدی فعلی شوند.
این
پیل‌های جدید دو مزیت بزرگ دارند اول این که بسیار ارزان هستند به‌طوری که
هزینه تولید الکتریسیته در هر وات به شدت کاهش می‌یابد و دوم این که تنها
با تغییر ابعاد نقاط کوانتومی می‌توان دامنه جذب نور را تغییر داد. تغییر
ابعاد بسیار ساده است و این تغییر منجر به تنظیم خواص پلاسمونیک می‌شود این
تغییر نیز به‌عنوان ابزاری جهت همپوشانی جذب و پراش می‌گردد.
این تیم
تحقیقاتی با داخل کردن نانوپوسته‌های طلا به درون فیلم جاذب نقاط کوانتومی
توانستند کارایی پیل را افزایش دهند. محققان این پروژه معتقدند که هنوز
تحقیقات بیشتری در این بخش نیاز است به‌طوری که باید بهینه سازی‌های بیشتری
در این قسمت انجام شود. برای مثال آنها به‌دنبال یافتن مواد ارزان‌تر جهت
تولید پیل خورشیدی هستند همچنین درصدد یافتن مواد جاذب با قدرت جذب بیشتر
هستند. افزایش جذب برابر با افزایش الکترون و حفره تولید شده است.
این
تحقیقات از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا نشان می‌دهد می‌توان با تغییر
خواص نانومواد به هدف دلخواه رسید.
