محققی از دانشگاه تربیت مدرس با همکاری شرکت شریف سولار تلاش کردند با انجام یک پژوهش آزمایشگاهی و با بهره‌گیری از ترکیبات نیمه‌هادی سه‌تایی، سلول‌های خورشیدی کم‌هزینه‌ای تولید کند.
تلاش برای تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت و پایدار
ترکیبات نیمه‌هادی ترکیباتی هستند که مقاومت الکتریکی آن‌ها بسیار بیشتر از مواد هادی و بسیار کمتر از مواد عایق است. این ترکیبات تحت شرایط خاص می‌توانند به هادی جریان الکتریسیته تبدیل شوند. این مواد به دو دسته‌ی کلی نوع p و نوع n تقسیم می‌شوند. عمده کاربرد این مواد در ساخت دیود، تولید اشعه‌ی لیزر و سلول‌های خورشیدی است. بهینه‌سازی خواص این ترکیبات می‌تواند عملکرد تجهیزات تولید شده از آن‌ها را بهبود بخشد.
دکتر امیرحسین چشمه خاور با اشاره به مشکلات اصلی پیش روی تجاری‌سازی سلول‌های خورشیدی، در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: «سلول‌های خورشیدی بدون ایجاد کوچک‌ترین آلودگی توانایی تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی را دارا هستند. ولی مشکلی که تجاری شدن این سلول‌ها را با محدودیت جدی مواجه می‌کند، قیمت تمام‌شده‌ی بالای سلول و عدم پایداری آن‌هاست. ازاین‌رو در این پروژه سعی شده با بهره‌گیری از نیمه‌هادی‌های جدید، هزینه‌ی تولید این سلول‌ها را کاهش و پایداری آن‌ها را افزایش دهیم.» با بهره‌گیری از نتایج این طرح می‌توان سلول‌های خورشیدی با قیمت پایین‌تر و بازدهی بالاتر تولید کرد.
این محقق در ادامه به ارائه‌ی توضیحات کامل‌تری در رابطه با نیمه‌رساناها پرداخت و گفت: «مواد نیمه‌رسانا در حضور نور خورشید و با جذب آن جفت الکترون- حفره تولید می‌کنند. این دسته از مواد دارای دو نوار انرژی به نام ترازهای ظرفیت و هدایت هستند. اختلاف انرژی بین این دو تراز گاف نامیده می‌شود. هر چه مقدار این گاف انرژی کمتر باشد یعنی ماده با گرفتن فتون‌های کم انرژی تری می‌تواند جفت الکترون حفره تولید کند. اندازه‌ی ذرات نیز تأثیر مستقیمی بر گاف انرژی دارد. در این پژوهش نانوذرات نیمه‌هادی سه‌تایی بر پایه‌ی مس جهت تولید سلول خورشیدی ارزان‌قیمت و پایدار استفاده شده است. همچنین پارامترهای تأثیرگذار بر دست‌یابی به یک مورفولوژی و گاف انرژی مطلوب مورد ارزیابی قرار گرفته‌است.»
این طرح در قالب رساله‌ی دکترای دکتر امیرحسین چشمه خاور و با راهنمایی دکتر علیرضا محجوب از دانشگاه تربیت مدرس و دکتر نیما تقوی نیا از دانشگاه صنعتی شریف است. این رساله که با همکاری شرکت شریف سولار انجام‌شده، تحت عنوان پایان‌نامه‌ی موردنیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ی توسعه‌‌ی فناوری نانو نیز رسیده است. آیین‌نامه‌ی حمایت از پایان‌نامه‌های موردنیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.
