پژوهشگران دانشگاه منچستر با همکاری همتایان خود در دانشگاه ملی سنگاپور موفق شدند ساختاری سه بعدی ارائه کنند که در آن از واحدهای سازنده چندلایه‌ای استفاده شده است. این ساختار جدید قادر است از نور خورشید انرژی تولید کند که از آن می‌توان در ادوات الکترونیکی استفاده کرد. نتایج این پژوهش در نشریهScience به چاپ رسیده است.
تولید ساختاری سه بعدی برای تولید انرژی از نور خورشید
پژوهشگران دانشگاه منچستر با همکاری همتایان خود در دانشگاه ملی سنگاپور موفق شدند ساختاری سه بعدی ارائه کنند که در آن از واحدهای سازنده چندلایه‌ای استفاده شده است. این ساختار جدید قادر است از نور خورشید انرژی تولید کند که از آن می‌توان در ادوات الکترونیکی استفاده کرد. نتایج این پژوهش در نشریهScience به چاپ رسیده است.
این ساختار جدید را می‌توان در ساختمان استفاده کرد که با جذب نور خورشید تولید جریان الکتریکی کرده و نیاز ساختمان را تامین می‌کند. یکی از ویژگی‌های این سیستم جدید آن است که می‌توان آن را روی دیوار یا شیشه نصب کرد. مقدار شفافیت و انعکاس نوری آن بستگی به دما و شرایط محیط درون اتاق و ساختمان دارد یعنی در صورتی که دمای اتاق تغییر کند، این ساختار جدید می‌تواند تغییر کند و مقدار جذب و عبور نور از آن تنظیم شود.
در این محصول از گرافن استفاده شده است، ماده‌ای که به‌عنوان نازک‌ترین و مستحکم‌ترین ماده طبیعت از آن یاد می‌شود. لایه مورد استفاده در این ساختار دارای ویژگی‌های متعددی است به‌طوری که می‌توان هم عایق شود و هم رسانا، هم شفاف باشد و هم مات گردد. هر لایه موجود در این ساختار دارای ویژگی‌های خاص خود است بنابراین ترکیب این چند لایه منجر به بروز ویژگی‌های جدید در این سیستم می‌شود.
محققان این پروژه معتقدند که از این سیستم می‌توان در ادوات اپتوالکترونیک و فتونیک نیز استفاده کرد. با ترکیب گرافن و تک لایه‌هایی از جنس فلزات واسطه می‌توان ادوات فتوولتائیک کارا و حساس ایجاد کرد از این سیستم‌ها می‌توان در پیل‌های خورشیدی کارا و شناساگرهای نوری با حساسیت بسیار بالا استفاده کرد.
در این سیستم تک لایه‌هایی از جنس فلزات واسطه میان دو لایه گرافن به‌صورت ساندویچی قرار گرفته‌اند، در نتیجه از ویژگی‌های منحصر به‌فرد گرافن و تک لایه‌های فلزات واسطه استفاده می‌شود. تک لایه‌های فلزات واسطه به‌خوبی نور را جذب می‌کنند و در آن سو گرافن نیز رسانای بسیار خوبی است در نتیجه محصول نهایی می‌تواند ساختاری کارا در سیستم‌های فتوولتائیک ایجاد کند. نتایج این پروژه می‌تواند مسیر تولید پیل‌های خورشیدی کاراتر را هموار کند، هر چند این سیستم جدید بسیار پیچیده بود و در عین حال کارایی‌های متعددی نیز دارد.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Strong light matter interactions in heterostructures of atomically thin films به چاپ رسیده است.
