محققان دانشگاه ویسکونسین مادیسون روش ارزانی برای تولید این پیلها ارائه کردند که در آن از نانولولههای کربنی برای جذب و تبدیل انرژی خورشیدی استفاده میشود.
امکان افزایش کارایی پیلهای خورشیدی از جنس نانولوله کربنی
مایکل آرنولد از محققان دانشگاه ویسکونسین مادیسون میگوید: «نانولولههای کربنی این امکان را دارند تا ۷۵ درصد از نور خورشید را جذب کرده و به الکتریسیته تبدیل کنند. ما نشان دادیم که میتوان از نانولولههای کربنی برای تولید این پیلها استفاده کرد.»
در حال حاضر بیشتر محققان از ترکیب نانولولههای کربنی مختلف برای تولید این پیلها استفاده میکنند که این مسئله موجب میشود تا تنها نیمی از قابلیتهای نانولولهها مورد استفاده قرار گیرد. پیش از این از ورقهای نازک کربنی یا نانولولهها در حالی که فولرین آنها را محاط کرده، برای تولید این پیلها استفاده شده بود. در این سیستم، نانولوله نور خورشید را جذب کرده و بار مثبت تولید میکند در حالی که فولرین بار منفی ایجاد میکند. ۵ سال قبل که محققان، کار روی این سیستمها را آغاز کردند کارایی تبدیل انرژی این پیلها یک میلیونیوم درصد بود. در حال حاضر این رقم به یک درصد رسیده است.
شاید این رقم کم به نظر برسد اما آرنولد میگوید به این موضوع خوشبین است، با توجه به نازک بودن نانولولهها میتوان ساختار این پیلها را به نحوی بهینه کرد که ۷۵ درصد از نور جذب شده را به الکتریسیته تبدیل کند. قدم بعدی در این پروژه آن است که کارایی این پیلها افزایش یابد. مدلسازیهای انجام شده توسط محققان نشان میدهد که ضخامت لایه نانولوله کربنی میتواند از ۵ نانومتر به ۱۰۰ نانومتر افزایش یابد. با این کار، کارایی پیل خورشیدی نیز افزایش یافته به طوری که میتواند به کارایی پیلهای سیلیکونی برسد ( ۱۵ درصد).
آرنولد میافزاید: «چیزی که ما در این پروژه نشان دادیم این است که این امکان وجود دارد که کارایی این پیلها به پیلهای سیلیکونی برسد و این موضوع بسیار هیجانانگیز است.»