پژوهشگران موفق شدند تا با استفاده از ترکیبات ارزان و فراوان در طبیعت، نانوبلورهایی برای پیل‌های فتوولتائیک تولید کنند. این گروه در نهایت با استفاده از این نانوبلورها، پیل فتوولتائیک ارزان قیمتی را تولید کردند.
تولید پیل فتوولتائیک ارزان با نانوبلورهای مس و آنتیموان
پژوهشگران یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق به ساخت نسل جدیدی از پیل‌های خورشیدی شدند. این تیم تحقیقاتی با استفاده از ترکیبات ارزان و فراوان به سنتز نانوبلورهای نیمه‌هادی پرداختند. رهبر این گروه یاشوری تاشیبانا از موسسه فناوری و سلطنتی مبلورن است. تاشیبانا می‌گوید: آنچه که در صنعت پیل‌های فتوولتائیک اهمیت دارد؛ رفتن به سوی فرآیندهایی است که هزینه تولید و مقدار ماده مصرفی را کاهش می‌دهد. بنابراین، برای تامین نیاز صنایع باید در تولید پیل‌های فتوولتائیک به سوی استفاده از نانومواد کلوئیدی رفت؛ ترکیباتی که ارزان و غیرسمی هستند.
در این بین، نانوبلورهای کلوئیدی می‌توانند به عنوان جوهر مورد استفاده قرار گیرند. از این جوهرها برای تولید ارزان و سریع پیل‌ها می‌توان استفاده کرد. در حال حاضر از نانوبلورهای کلوئیدی سرب و کادمیم برای این کار استفاده می‌شود که موضوع سمیت آنها دغدغه اصلی تولیدکنندگان است. برای حل این مشکل، محققان این پروژه به دنبال جایگزینی برای سنتز نانوبلورها بوده‌اند.
فان امبدن از محققان این پروژه می‌گوید: سنتز یک نانوبلور کاملا جدید کاری چالش برانگیز است، زیرا شرایط اولیه واکنش کاملا نامشخص است. برای همین ما روی ترکیبی از مس و آنتیموان کار کردیم که هم ارزان و هم در طبیعت فراوان است.
این گروه تحقیقاتی به یک روش جدید و انتخابی برای تولید نانوبلورهای سولفید آنتیموان مس رسیدند. این نانوبلورها در دو ساختار تتراهیدریت و فناتینیت ایجاد می‌شود. هر دوی این نانوبلورها رنگی بوده و به شدت پرتوهای مادون قرمز و مرئی را جذب می‌کنند. با استفاده از محلول حاوی این نانوبلورها می‌توان فیلم‌های نازکی را تولید کرد.
توشیبانا می‌گوید: این فیلم‌ها را می‌توان روی الکترودها، ترکیبات ترموالکتریک، ترانزیستورها و پیل‌های فتوولتائیک ایجاد کرد. این گروه تحقیقاتی از این فیلم برای تولید الکتریسیته استفاده کردند و در نهایت موفق به تولید جریان الکتریسیته شدند. مقاله‌ای که این گروه در نشریه Journal of the American Chemical Society به چاپ رساندند به عنوان یکی از مقالات رده بالا شناخته شد.
موسسه فناوری و سلطنتی ملبورن موفق شده‌است تا تعدادی از پژوهشگران فعال در حوزه‌های مختلف را در این پروژه به گرد هم آورده و در نهایت مسئله علمی پیچیده‌ای را حل کند. همکاری میان این موسسه وچند مرکز دیگر در نهایت به نفع جامعه و صنعت خواهد بود.
