بهبود کارایی پیل‌های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی

محققان مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست موفق به افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی شدند. یکی از مزایای پیل‌های جدید آن است که دوام آن‌ها از موارد مشابه بیشتر است.

صدها گروه در سراسر جهان با روش‌ها و راهبردهای مختلف به دنبال توسعه‌ی پیل‌های خورشیدی هستند. یک گروه تحقیقاتی از مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ثبت رکورد جدیدی در تولید پیل‌های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی شده است. پیل‌های خورشیدی مبتنی نقاط کوانتومی به دلیل سبک بودن، هزینه‌ی کم تولید و تطابق‌پذیری مورد توجه پژوهشگران در سراسر جهان است.
در حال حاضر کارایی این پیل‌ها نسبت به پیل‌های دیگر در سطح پایینی قرار دارد ( ۹ درصد)، بنابراین افزایش کارایی آن‌ها یکی از بخش‌های در حال رشد سریع در فناوری‌های‌ پیل خورشیدی است.
محققان در این پروژه، نقاط کوانتومی با ویژگی‌های کنترل شده تولید کردند و در نهایت یک لایه‌ی نازک یکنواخت ایجاد کردند که می‌توان آن را روی مواد دیگر قرار داد. این ذرات بسیار کوچک قادراند پرتوهای خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند.
راهبردهای مختلفی برای تولید پیل‌های خورشیدی سبک، انعطاف‌پذیر و ارزان ارائه شده است اما بیشتر آن‌ها با محدودیت‌های جدی روبرو هستند، برای مثال در مواجه با هوا دچار زوال ساختاری می‌شوند یا نیاز به خلاء و دمای بالا دارند. این در حالی است که فرآیند جدید نیاز به دمای بالا یا خلاء ندارد؛ بنابراین در صورت قرار گرفتن در معرض هوا، حتی بعد از ۵ ماه مشکلی آن‌ها را تهدید نمی‌کند.
به گفته‌ی پژوهشگران این پروژه، پوشش جدید طوری طراحی شده است که نانوذرات موجود در آن می‌توانند با کارایی بالا نور خورشید را جذب کنند و از سوی دیگر به دلیل کنار هم قرار گرفتن ذرات، امکان انتقال بار از میان آن‌ها وجود دارد. با این ویژگی می‌توان بار تولید شده را از لبه‌ی فیلم‌ها دریافت کرد.
این پیل خورشیدی جدید به آزمایشگاه‌ ملی انرژی تجدیدپذیر سپرده شده است تا رکورد آن توسط این آزمایشگاه به ثبت برسد. هنوز کارایی این پیل پایین‌تر از پیل‌های خورشیدی دیگر است، اما باید به خاطر داشت که سیلیکون بعد از شش دهه به جایگاه فعلی رسیده است بنابراین ما نباید انتظار داشته باشیم فناوری جدیدی بتواند در مدت ۴ سال جایگاه سیلیکون را بگیرد.