بهبود پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی هسته‌ای - پوسته‌ای

محققان آمریکایی به مطالعه نقاط کوانتومی دارای ساختار هسته‌ای - پوسته‌ای پرداختند و در نهایت مدل‌هایی برای بهبود کارایی پیل‌های خورشیدی ارائه کردند. با این مدل‌ها می‌توان پیل‌های خورشیدی را به کارایی 20 درصد رساند.

کد خبر: ۱۶۱۹۵۰

تاریخ: ۳۰ خرداد ۱۳۹۶ - ۱۰:۰۲

به گزارش ایران اکونومیست به نقل  از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، محققان به دنبال مطالعه مواد مورد استفاده در ساخت پیل‌های خورشیدی هستند تا آنها را بهینه‌سازی کنند.
مواد نانوساختار ترکیبی کاربرد وسیعی در ادوات اپتوالکترونیک نظیر پیل‌های خورشیدی دارند. به دلیل طبیعت ترکیبی این مواد، سطح تماس دو ماده در آنها دچار نقص ساختاری بوده که روی عملکرد پیل‌های خورشیدی تأثیرگذار است. شناسایی این نقص‌ها به‌صورت عملی کاری دشوار است، به همین دلیل محققان آزمایشگاه ملی آروگونه و دانشگاه شیکاگو تصمیم به بررسی این مواد در مقیاس اتمی کردند تا ریشه این نقص‌ها را پیدا کرده و برای رفع آن در تولید پیل‌های کارا اقدام کنند.
در حال حاضر کارایی تبدیل انرژی در پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی 12 درصد است. این گروه به دنبال ارائه مدل‌هایی هستند تا کارایی را به بیش از 12 درصد افزایش دهند. در صورتی که کارایی به بالاتر از 20 درصد برسد، می‌توان این فناوری را تجاری‌‌سازی کرد.
برای افزایش کارایی، مطالعه نقص‌ در محل تماس دو ماده در این ساختارها اهمیت زیادی دارد؛ چرا که خواص اپتوالکترونیک آنها را بهبود می‌دهد. این گروه با شبیه‌سازی موفق به ارائه مدل‌هایی برای رسیدن به این هدف شدند. آنها حالت‌های دامی (trap states) را در محل تماس دو ماده شناسایی کردند که می‌تواند عملکرد پیل خورشیدی را بهبود دهد.