گامی در جهت تجاری‌سازی سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت با کمک نانوذرات

به گزارش ایران اکونومیست؛  با توجه به لزوم دسترسی به انرژی پاک و ارزان، تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است. در ۵ سال اخیر نسل جدیدی از سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت و پربازده شروع به رشد کرده‌اند.

با توجه به قیمت پایین تمام ‌شده‌ این نسل از سلول‌های خورشیدی و همچنین آینده‌ درخشان آن، دانشمندان بزرگی در دنیا بر روی این ساختار شگفت‌انگیز متمرکز شده‌اند؛ ضمن آنکه محققان دانشگاه تربیت مدرس درصدد ارائه راهکارهایی برای تولید ملی سلول‌های خورشیدی ارزان قیمت هستند.

دکتر بهرام عبدالهی‌نژند، عضو هیأت علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس با اشاره به مزایای سلول‌های خورشیدی پروسکایت، گفت: سلول‌های خورشیدی پروسکایت به دلیل اینکه از مواد ارزان‌قیمت ساخته می‌شوند، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند و از سوی دیگر بازدهی این نوع سلول‌های خورشیدی به میزان 22.1 درصد رسیده و تلاش‌ها برای افزایش بازدهی آنها ادامه دارد.

وی ادامه داد: در این طرح تلاش شده است تا با به‌کارگیری یک نانوماده‌ ارزان‌قیمت در ساختار سلول‌های خورشیدی پروسکایت، این سلول‌ها به سمت تولید صنعتی و تجاری‌سازی سوق داده شوند.

عبدالهی‌نژند اکسید مس را یک ماده‌ ارزان‌قیمت دانست و اظهار کرد: استفاده از اکسید مس به‌ عنوان یک ماده‌ فراوان و بسیار مقرون ‌به ‌صرفه، هزینه‌ ساخت ابزار الکترونیکی را به میزان بالایی کاهش می‌دهد، از این رو در این پژوهش از این ماده‌ غیر آلی به‌ عنوان جایگزین مواد با انتقال ‌دهنده‌های حفره‌ آلی گران‌قیمت استفاده شده است.

به گفته وی، استفاده از اکسید مس به‌ عنوان یک انتقال‌دهنده‌ حفره غیر آلی، موجب افزایش پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایت می‌شود.

این محقق با بیان اینکه در این پژوهش از روش «کند و پاش» یونی واکنشی چرخشی به‌ منظور لایه‌نشانی اکسید مس بر روی لایه پروسکایت استفاده شده است، خاطرنشان کرد: این روش لایه‌نشانی موجب شده تا یک لایه‌ نانوساختار بر روی سطح زیرلایه ایجاد شود. دانه‌بندی نانویی این لایه باعث می‌شود تا گاف انرژی پهن‌تر شده و همچنین قابلیت استخراج بار و پتانسیل بالاتری را ایجاد کند.

این عضو هیات علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس اضافه کرد: لایه‌ نشانده‌شده بر روی سطح پروسکایت یک لایه‌ یکنواخت، متراکم و بدون عیب بوده و تأثیر مخربی بر روی ساختار زیرلایه‌ پروسکایت نداشته است. بازده تبدیل انرژی پس از لایه‌نشانی به میزان بیش از 8.93 درصد رسیده است.

به گفته وی، این طرح بخشی از طرح ملی تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت موسوم به سلول‌های خورشیدی پروسکایت پایدار بوده است.

نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر بهرام عبدالهی‌نژند عضو هیأت علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس، دکتر وحید احمدی و دکتر حمیدرضا شاهرودی از اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس و صبا غریب زاده دانشجوی مقطع دکترای دانشگاه تربیت مدرس است، در مجله ChemsusChem با ضریب تأثیر 7.226 منتشر شد.