نانوپایه‌ها و افزایش راندمان پیل‌های خورشیدی

پارتیک لو و همکارانش در موسسه A*STAR توانسته‌اند که روشی برای افزایش راندمان تبدیل توان فیلم‌های نازک سیلیکونی ترسیب شده روی بسترهای ارزان پیدا کنند. آنها برای این کار از نانوپایه‌های سیلیکونی استفاده کرده‌اند.

یکی از چالش‌های اصلی در جهان امروز بحران انرژی است. تقاضای بالا و منابع کم سوخت‌های فسیلی باعث افزایش قیمت‌های نفت خام و مواد غذایی شده است. پیل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون یکی از نویدبخش‌ترین فناوری برای تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر هستند. با استفاده از این افزاره‌ها می‌توان با تبدیل فقط کسری از نور خورشید که در روز به زمین می‌تابد، به الکتریسیته وابستگی به سوخت‌های فسیلی را به شدت کاهش داد. با این حال متاسفانه بلورهای سیلیکونی مرغوب نیاز به فرآیند ساخت بسیار دقیق دارند و این منجر به هزینه بالای تولید می‌شود که یکی از موانع اصلی تجاری‌سازی این پیل‌های خورشیدی است.
شمایی از پیل خورشیدی فیلم نازک طراحی شده – نانوپایه سیلیکونیِ پیشنهاد شده.

یکی از راه‌های کاهش هزینه تولید این پیل های خورشیدی ترسیب لایه‌هایی از سیلیکون روی بسترهای ارزان نظیر پلاستیک و شیشه است. با این حال، این روش یک عیب دارد: فیلم‌های نازک سیلیکونی در مقایسه با بلورهای سیلیکون توده‌ای راندمان‌های تبدیل توان کمتری دارند. اکنون محققان A*STAR توانسته‌اند با کمک نانوپایه‌های سیلیکونی بر این مشکل غلبه کنند.

فیلم‌های نازک سیلیکون با مرغوبیت کم دارای یک مشکل ذاتی هستند: آنها نمی‌توانند فوتون‌هایی که طول‌موج‌شان بزرگ‌تر از ضخامت فیلم‌شان است، را جذب کنند. برای مثال، یک فیلم نازک استاندارد به ضخامت 800 نانومتر ممکن است نور آبی طول‌موج - کوتاه را جذب کند، اما نور قرمز طول‌موج – بلندتر را بطور کامل از دست خواهد داد. لو می‌گوید که برای پایین نگه‌داشتن هزینه مواد و افزایش راندمان جذب نور، لازم است که فوتون‌های بیشتری شامل نورهایی با طول‌موج‌های متوسط، بدام انداخته شوند.

یکی از راه‌های بدام انداختن فوتون‌های بیشتر در فیلم نازک سیلیکونی، ایجاد نانوپایه‌های سیلیکونی در سطح سیلیکون است (شکل را ببینید). لو توضیح می‌دهد که این نانوپایه‌های سیلیکونی شبیه جنگلی از درخت‌ها هستند که در آن نور وارد می‌شود و نمی‌تواند به آسانی خارج شود. او اضافه می‌کند که موقعی که نور به این سطح برخورد می‌کند، قبل از اینکه به کف سطح هموار نفوذ کند، چندین بار در امتداد یا داخل این نانوپایه‌ها جست و خیز می‌کند. هر جست و خیزی که اتفاق می‌افتد، احتمال جذب فوتون‌ها افزایش می‌یابد.

جزئیات نتایج این تحقیق در مجله‌ی IEEE Electron Device Letters منتشر شده است.


منبع: ستاد توسعه فناوری نانو و انجمن فیزیکدانان ایران

/ 7 نظر / 16 بازدید
سعيد

با سلام وبلاگ بسيار زيبايي داريد موفق باشيد در صورت تمايل به تبادل لينك. ما را بانام (مرجع مقالات واخبار جالب مذهبي )(رنكينك1گوگل) لينك كنيد ودر قسمت نظرات براي ما نظر بگذاريد تا ما هم شما را لينك كنيم http://samsaeed2009.mihanblog.com/

دوست عزیز شما می توانید با مقدار محدودی تبلیغات کردن در وبلاگ های برتر کارت شارژ رایگان ایرانسل و همراه اول هدیه بگیرید. برای کسب اطلاعات بیشتر به سایتwww.toop-tarinha.goo.ir مراجعه نماييد. با تشكر

reza

خیلی خوبه!

مهدي

سلام خوشحال ميشم بعد از اين كه به اسم مجله اينترنتي تات وب لينكم كرديد خبرم كنيد تا لينكتون كنم ممنون www.tatweb.ir رنكم 3 هست

با يک تير دو نشان بزنيد آمار وبلاگ + کسب درآمد

با یک تیر دو نشان بزنید آماروبلاگ + کسب درآمد با ثبت وبلاگ خود در نیازکده هم آمار بازدید وبلاگ تان را منفجر کنید و هم درآمد کسب کنید @ نمایش وبلاگ شما در تمامی وب لاگ های عضو @ تبادل لینک دوطرفه با وبلاگ ها و افزایش رتبه وبلاگ شما در گوگل @ نمایش آمار واقعی بازدید از وبلاگ تان @ دریافت 40% پورسانت بابت آگهی دهندگانی که از طریق شما در نیازکده آگهی دهند @ واریز 10% از درآمد معرفی شدگان شما به درآمد تان @ با قرار دادن کد آمارگیر و آگهی نامه در وبلاگ تان 1000 تومان به درآمد تان اضافه خواهد شد. @ ثبت انواع آگهی های خرید و فروش اتومبیل , ملک , کامپیوتر و سایر موارد + آگهی استخدام و آماده به کار و ... @تمامی این کارها بدون هیچ هزینه ای حتی یک ریال انجام میگیرد فقط با صرف چند دقیقه وقت امکان پذیر است @فرصت را از دست ندهید و هم اکنون ثبت نام کرده و فعالیت خود را شروع کنید بعد از ثبت نام واردمنوی کاربری خود شوید و از قسمت کسب درآمد مراحل دریافت کد را انجام دهید هر مشکلی هم داشتید میتوانید ازطریق پشتیبانی همیشه آنلاین su.niyazkade@yahoo.com یا از وبلاک http://www.niyazkadeh2012.blogfa.com کمک بگیرید برای ثب

سوفی

سلام دوست عزیز من یک تازه واردم . وبلاگم تازه به دنیا اومده اما مطالب پر محتوا و جالبی داره.ایمان دارم با نظرات و انتقادات شما بهتر و بهتر بشه.امید دارم وبلاگم بهترین و زیبا ترین وبلاگی باشه که تا حالا دیدن کردید.به امید دیدار ... به این وبلاگ هم سری بزنة: http://parvazelahzehaha.blogfa.com/

سوفی

سلام دوست عزیز من یک تازه واردم . وبلاگم تازه به دنیا اومده اما مطالب پر محتوا و جالبی داره.ایمان دارم با نظرات و انتقادات شما بهتر و بهتر بشه.امید دارم وبلاگم بهترین و زیبا ترین وبلاگی باشه که تا حالا دیدن کردید.به امید دیدار ... به این وبلاگ هم سری بزنة: http://parvazelahzehaha.blogfa.com/