ثبت رکورد 13.4 درصدی در کارایی پیل خورشیدی کوانتومی
محققان آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر با افزودن ترکیبی به پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی، موفق به ثبت رکورد جدیدی در افزایش کارایی این پیل‌ها شدند.
به گزارش «انرژی امروز»، سال گذشته، محققان دانشگاه تورنتو موفق به ثبت رکورد کارایی دو رقمی برای پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی شدند. این گروه با استفاده از سولفید سرب موفق به ثبت کارایی 12درصدی در پیل‌های خورشیدی شد.
اخیراً محققان آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر (NREL) در وزارت انرژی آمریکا موفق به ثبت رکورد جدیدی برای پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی شدند. این گروه کارایی 13.4 درصدی را ثبت کرد. مواد الکترونیکی موسوم به نقاط کوانتومی دارای خواص نوری ویژه‌ای هستند. دلیل این امر، ابعاد بسیار کوچک این نقاط است. این نقاط بین 3 تا 20 نانومتر قطر دارند که این ابعاد کوچک رفتار الکترون را در داخل نقاط منحصر به فرد می‌کند.
در سال 2010 برای اولین بار پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی عرضه شدند. از آن زمان محققان به‌دنبال افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی هستند. البته کارایی این پیل‌ها که حاوی سولفید سرب باشند در حدود 2.9 درصد است که رقم بسیار پایینی محسوب می‌شود.
سال گذشته محققان کانادایی این رقم را تا 12 درصد افزایش دادند و اکنون محققان آمریکایی آن را به رقم 13.4 درصد رساندند.
برای ارتقای کارایی این پیل‌ها، محققان ابتدا ساز و کار این پیل‌ها را در تبدیل انرژی مورد بررسی قرار دادند. این گروه رابطه میان نقاط کوانتومی و افزایش کارایی پیل خورشیدی را بررسی کردند. در نهایت این گروه دریافتند که برای توسعه فناوری پیل خورشیدی حاوی نقاط کوانتومی باید تغییراتی در ساختار آن ارائه دهند. از این رو، تری‌یدید سرب سزیم با فرمول شیمیایی CsPbI3 به این پیل‌ها اضافه کردند. این ترکیب اخیراً کشف شده و برای بهبود پیل‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌های محققان نشان داد که افزودن این ماده موجب افزایش ولتاژ در مدار در حدود 1.2 ولت می‌شود.
ژوزف لوتر از محققان این پروژه معتقد است، زمانی که ماده را به عنوان لایه رویی در پیل خورشید اضافه می‌شود، روی باندگپ آن تأثیر گذار خواهد بود و موجب افزایش کارایی می‌شود.
