راهبردی که کارایی سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی را افزایش می دهد - بانیما

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، فناوری جدیدی توسط محققان ارائه شده که می تواند کارایی سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی را به 11.53 درصد افزایش دهد. نتایج این پروژه در قالب مقاله ای در نشریه Advanced Energy Materials در شماره فوریه 2020 به چاپ رسیده است.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور سونگ یون جانگ در دانشکده انرژی و مهندسی شیمی UNIST، دستگاهی فتوولتائیک ساختند که در آن با استفاده از پلیمر های آلی، عملکرد سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی به مقدار بیشینه خود رسیده است.

در سلول های خورشیدی الکترون ها و حفره ها در لایه جاذب ایجاد می شوند. سپس این الکترون ها و حفره های آزاد درون سلول خورشیدی حرکت می نمایند. این حرکت الکترون ها و حفره هاست که برق فراوری می نماید. بنابراین، ایجاد جفت الکترون-حفره چندگانه و انتقال آن ها از موارد مهم در طراحی سلول های خورشیدی کارآمد است.

این تیم تحقیقاتی یک طرف سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی را به مواد انتقال دهنده حفره های آلی (HTM) تبدیل کردند تا حفره ها بهتر استخراج و منتقل شوند. دلیل این امر آن است که این پلیمر آلی نه تن ها از توانایی عالی در استخراج حفره ها برخوردار است، بلکه از ترکیب مجدد الکترون و حفره، که مانع از انتقال کارآمد حفره ها به آند می گردد، جلوگیری می نماید.

معمولا در سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی، نقاط کوانتومی غنی از الکترون (CQD های نوع n) و نقاط کوانتومی غنی از حفره (QD های نوع p) با هم ترکیب می شوند. در این پروژه، محققان پلیمری (π CP) فراوری کردند که می تواند عملکردی بالاتر از مواد پلیمری موجود داشته باشد. مهندسی مولکولی π ‐ CP ها ویژگی های نوری الکترونیکی سلول خورشیدی را تغییر داده و فراوری و جمع آوری بار در سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی کلوئیدی (CQDSC) را به طور چشمگیری بهبود می دهد.

این تیم تحقیقاتی پیروز به دستیابی به بازده تبدیل نیرو (PCE (11.53 درصد شده است. این بالاترین PCE گزارش شده در میان CQDSCs با استفاده از HTM های آلی است.

پروفسور جانگ می گوید: این پروژه مشکل حمل حفره را حل می نماید، که مانع اصلی ایجاد جریان الکتریکی در سلول های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی بوده است. این کار نشان می دهد که مهندسی مولکولی آلی π ‐ CP یک راهبرد کارآمد برای بهبود هم زمان PCE و قابلیت پردازش CQDSC است.

چین: چین از اون کشورهایی هست که حتما یکبار هم شده باید در زندگیتون به اونجا سفر کنید