عملکرد سلول های خورشیدی حاوی چاه های کوانتومی بهبود یافت - کلوب آگهی

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، پژوهشگران در سال های اخیر در سراسر دنیا در کوشش برای فراوری سلول های خورشیدی و سایر فناوری هایی هستند که می توانند به وسیله منابع تجدیدپذیر انرژی الکتریکی فراوری نمایند، زیرا این امر می تواند باعث کاهش انتشار گاز های گلخانه ای گردد و در نتیجه به حفظ حیات در سیاره ما یاری کند. سلول های خورشیدی را می توان با استفاده از مواد مختلف از جمله سیلیسیم، مس یا نیمه هادی های دیگر ساخت.

مورد دیگری از مواد که ثابت شده پتانسیل بالایی برای ساخت سلول های خورشیدی دارند، پروسکیت ها، مواد معدنی اکسید تیتانیوم کلسیم هستند که می توانند از پوسته زمین در مناطق خاص جغرافیایی استخراج شوند.

این پروسکیت ها شامل پروسکیت های دو بعدی Ruddlesden-Popper RP هستند که دارای ساختاری منحصر به فرد بوده و می توانند پایداری محیطی و خصوصیات اپتوالکترونیکی دستگاه را افزایش دهند، بدون اینکه به طور قابل توجهی کارایی آن را به خطر بی اندازند.

به طور کلی، پروسکیت های دو بعدی RP دارای چاه کوانتومی (QW) چندگانه با توزیع پهنای تصادفی هستند که می تواند ثبات ترمودینامیکی محلول های پروسکیتی را مختل کند.

محققان دانشگاه نانجینگ تک و چند موسسه تحقیقاتی چینی، به تازگی سلول های خورشیدی را با استفاده از پروسکیت های لایه ای دو بعدی RP با چاه کوانتومی خالص فاز و پهنای یکسان فراوری کردند.

نتایج یافته های محققان این پروژه در قالب مقاله ای در نشریه Nature Energy به چاپ رسیده است و این نتایج می تواند به افزایش بازده سلول های خورشیدی یاری کند.

محققان در مقاله خود نوشتند: ما چاه های کوانتومی خالص فاز با پهنای یکسان را فراوری کردیم و برای این کار نمک مذاب استات n- بوتیلامین، به جای یدید هالید رایج یدید n- بوتیلامین به کار گرفته شد. با توجه به کوردیناسیون یونی قوی بین استات n- بوتیلامین و چارچوب پروسکیت، می توان ژلی با توزیع فاز یکنواخت ایجاد کرد.

تفاوت اصلی بین سلول های خورشیدی طراحی شده توسط این تیم تحقیقاتی با سایر سلول های مشابه ساخته شده در گذشته این است که لایه ای از نمک ذوب نماینده استات n-بوتیلامین است که یدید n- بوتیلامین می گردد.

در یک سری آزمایش های اولیه، محققان دریافتند که سلول های خورشیدی ایجاد شده دارای بازدهی تبدیل انرژی 25/16 و ولتاژ 31/1 ولت هستند.

نتایج کار محققان نشان می دهد که محدودیت های مرتبط با چاه های کوانتومی سلول های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت RP که قبلاً توسعه یافته اند، می توانند با قرار دادن یک لایه جدا نماینده نمک مذاب رفع شوند.