محققان سلول های خورشیدی دولایه با کارایی بالا تولید کردند

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : چهارشنبه, 14 شهریور 1397 08:16

به گزارش ایرنا از پایگاه اطلاع رسانی ساینس دیلی، دانشمندان علوم مواد در دانشکده مهندسی ساموئلی دانشگاه جنوب کالیفرنیا با ایجاد لایه ای نازک از پروسکات (ترکیبی ارزان قیمت از سرب و ید) روی سلول های خورشیدی فعلی موجود در بازار، سلول های جدیدی طراحی کرده و ساخته اند که عملکرد سلول های خورشیدی را به شدت افزایش می دهد.

سلول های خورشیدی که لایه زیرین این وسیله را تشکیل می دهند ترکیبی از مس، ایندیوم، گالیوم و سلنید بوده و در بازار به CIGS مشهور است.

این سلول خورشیدی جدید دستکم 22.4 درصد از انرژی دریافتی نور خورشید را جذب می کند که بی سابقه به شمار می آید، در حالی که آخرین سلول ساخته شده در آمریکا توسط مرکز تحقیقاتی توماس واتسون 10.9 درصد از انرژی خورشیدی را جذب می کرد. کارایی سلول های خورشیدی جدید در آزمون های مستقل آزمایشگاه انرژی تجدیدپذیر وزارت نیروی آمریکا ثابت شده است.

یانگ یانگ صاحب کرسی علوم مواد در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و سرپرست این گروه محققان می گوید: طراحی دولایه سلول خورشیدی ساخته شده باعث می شود انرژی خورشید از دو سویه متفاوت طیف خورشیدی در یک وسیله جذب شود، این امر میزان انرژی که از خورشید به دست آمده در مقایسه با سلول های خورشیدی موجود یک لایه را افزایش می دهد.

وی توضیح می دهد: استفاده از یک لایه پروسکات روی سلول خورشیدی ارزان قیمت و آسان است و قابلیت افزودن به روش تولید فعلی سلول های خورشیدی را دارد. سلول های خورشیدی بر مبنای لایه ای از مس، ایندیوم، گالیوم و سلنید که دو میکرون ضخامت دارد نور خورشید را جذب و با اندازه 18.7 درصد به انرژی تبدیل می کنند؛ اما افزودن یک میکرون ضخامت پروسکات کارایی آن را به شدت افزایش می دهد.

به گفته یانگ دو لایه یادشده به وسیله یک رابط در ابعاد نانو بهم وصل می شوند که دانشمندان امریکایی آن را طراحی کرده اند، این وسیله کمک می کند سلول خورشیدی بهتر عمل کرده و میزان عملکرد آن را افزایش می دهد.

یانگ می گوید: فناوری به دست آمده عملکرد سلول های فعلی را حدود 20 درصد بهبود می بخشد یعنی 20 درصد کاهش هزینه تولید انرژی. همچنین امکان افزایش قابلیت کارایی این سلول ها تا 30 درصد بیشتر نیز هست، که هدف آتی گروه تحقیقاتی ماست.

نتایج تحقیقات این محققان 31 اوت (شنبه گذشته) در نشریه ساینس منتشر شده است.