دانشمندان از آزمایشگاه ملی فیزیک (NPL) در انگلیس، تحول بزرگی در علم تعیین مشخصات فوتوولتائیک آلی (یک فناوری پیل خورشیدی) ایجاد کرده‌اند. آنها در تحقیق خود نوع جدیدی از میکروسکوپ نیروی اتمی شرح داده‌اند که با آن می‌توان جزئیات یک پیل فوتوولتائیک آلی در حال کار را مشاهده کرد و ساختار نانومقیاس سه بعدی آن را به عملکردش نسبت داد.
تحول در فناوری پیل خورشیدی آلی
دانشمندان از آزمایشگاه ملی فیزیک (NPL) در انگلیس، تحول بزرگی در علم
تعیین مشخصات فوتوولتائیک آلی (یک فناوری پیل خورشیدی) ایجاد کرده‌اند.
آنها در تحقیق خود نوع جدیدی از میکروسکوپ نیروی اتمی شرح داده‌اند که با
آن می‌توان جزئیات یک پیل فوتوولتائیک آلی در حال کار را مشاهده کرد و
ساختار نانومقیاس سه بعدی آن را به عملکردش نسبت داد.
پیل‌های خورشیدی فوتوولتائیک معمولی‌ترین منظره در سال‌های اخیر شده‌اند.
آنها اغلب روی پشت‌بام‌ها نصب می‌شوند و برای خانه‌ها و اماکن اداری و
تجاری، نور خورشید را به الکتریسیته پاک تبدیل می‌کنند.
یک پیل فوتوولتائیک آلی، نوعی از پیل خورشیدی است که الکترونیک آلی (مبتنی بر کربن)
را به‌کار می‌گیرد و به‌طور بالقوه می‌تواند جایگزین ارزان‌تر، انعطاف‌پذیرتر و
کارآمدتری برای سیستم‌های فوتوولتائیک امروزی باشد. این فناوری در شرف تجاری شدن
است، اما در این زمینه چندین مشکل از جمله ضروریت افزایش عملکرد وجود دارد.
بسیاری از پیشرفت‌های اخیر به این دلیل اتفاق افتاده‌اند که نقش محوری که ریخت‌شناسی
در راندمان بازی می‌کند،شناسایی شده است؛ اما برای اندازه‌گیری دقیق چگونکی تأثیر
شکل و ساختار بر مشخصه‌های الکتریکی و بنابراین عملکرد، هنوز مشکل‌هایی وجود دارد.
این تحقیق شرح می‌دهد که این امکان وجود دارد که هم از سطح پیل‌های خورشیدی آلی در
حال عمل و هم از زیر سطح آنها تا عمق حداقل ۲۰ نانومتر، اطلاعات الکتریکی و ساختاری
به‌دست آورد. این روش اندازه‌گیری جدید مبتنی بر تکنیکی به‌نام میکروسکوپ نیروی
اتمی رسانای نوری (pc-AFM) است. در این تکنیک از یک پروب نانومقیاس برای اندازه‌گیری
توپوگرافی و تولید جریان نوری در همان زمان، استفاده می‌شود.
با این تکنیک می‌توان بین ریخت‌شناسی مقیاس نانومتری یک پیل خورشیدی آلی در حال کار
و مشخصه‌های عملکردی آن رابطه مستقیمی به‌دست آورد. این تحول درک این فناوری را
بهبود خواهد داد و این امکان را به‌وجود می‌آورد که سازندگان با بهینه کردن ساختار
مقیاس نانومتری مواد فوتوولتائیک آلی خود، راندمان محصولات‌شان را بهبود دهند.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان “ریخت‌شناسی سطح و زیرسطح
نانوسیمِ در حال عمل: پیل‌های خورشیدی فولرینی به‌وسیله AFM – رسانای نوری آشکار
شدند” در مجله‌ی Energy and Environmental Science منتشر کرده‌اند.
