الطاقة الشمسية الضوئية، قريبا خلايا قوس قزح السماء 30 في المئة العائد؟

الخلايا الكهروضوئية بعيدة عن أن تكون مربحة في الوقت الحاضر ، فقط سياسة الدعم تعطي الوهم بأنها كذلك. إن احتمالية التقدم ، خاصة فيما يتعلق بكفاءة الطاقة ، كبيرة. فيما يلي مثال للبحث الذي يسعى لتحسين هذا المعيار ... ولكن بأي ثمن؟

"في جامعة نوتردام ، إنديانا ، قامت مجموعة من الباحثين بقيادة الدكتور براشانت ف. كامات بتطوير خلايا كهروضوئية من خلال الجمع بين النقاط الكمومية لأشباه الموصلات من أحجام مختلفة وأنابيب TiO2 النانوية بدلاً من أشباه الموصلات التقليدية ، مما يجعلها أكثر فعالية بكثير. تم نشر الدراسة التي يدعمها مكتب علوم الطاقة الأساسية التابع لوزارة الطاقة في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.

يستخدم العلماء هذه النقاط الكمومية لأشباه الموصلات من مادة الكادميوم سيلينيد (CdSe) بدلاً من المواد الأخرى لأن لديهم ميزة فريدة من نوعها تتمثل في امتصاص أطوال موجية معينة من الضوء ، اعتمادًا على حجمها: تمتص الأطوال الموجية الأقصر ، وتمتص الأطوال الأكبر الأطوال الأطول. من خلال الجمع بين عدة أنواع من النقاط الكمومية لـ CdSe ، يمكن للباحثين بالتالي إنشاء خلايا حساسة للضوء تمتص طيفًا أكبر من الضوء وبالتالي فهي أكثر كفاءة. رتب الفريق هذه النقاط الكمومية في نمط مرتب على سطح فيلم بسماكة نانومترية ، وأنابيب نانوية مدمجة من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) فيها. تمتص النقاط الكمومية الفوتونات وتنتج إلكترونات يتم نقلها بعد ذلك عن طريق الأنابيب النانوية وتجميعها بواسطة قطب كهربائي ، وبالتالي إنتاج التيار الضوئي.

اقرأ أيضا: الحصول على الانترنت: طاقة الرياح وتخزين الطاقة

بالإضافة إلى امتصاص أطوال موجية معينة ، لاحظ الباحثون أن حجم النقاط الكمومية له تأثير على الأداء ، من خلال تجربة أربعة أنواع من هذه الجسيمات النانوية (بين 2,3 و 3,7 نانومتر) القطر ، لديهم قمم الامتصاص بأطوال موجية بين 505 و 580 نانومتر). يمكن للنقاط الكمومية الأصغر أن تحول الفوتونات إلى إلكترونات بسرعة أكبر ، بينما تمتص النقاط الأكبر نسبة أكبر من الفوتونات. تقدم النقاط الكمومية التي يبلغ قطرها 3 نانومتر أفضل حل وسط. بعد تطوير أول خلية ضوئية تتكون من أنواع مختلفة من النقاط الكمومية ، يخطط الباحثون للمراحل التالية من أبحاثهم لإنشاء خلايا "قوس قزح" ، من خلال تركيب طبقات من النقاط الكمومية وفقًا لحجمها: على الطبقة الخارجية ، الأصغر منها تمتص اللون الأزرق ، ويمر الضوء الأحمر (الطول الموجي الطويل) عبر هذه الطبقة للوصول إلى الطبقة الداخلية المؤلفة من أكبر النقاط الكمومية التي تمتص اللون الأحمر ، مما يخلق تدرجًا امتصاص "قوس قزح" ، مع الجمع بين آثار التحويل السريع للنقاط الكمومية الصغيرة ومعدل الامتصاص العالي للنقاط الكمومية الأكبر.

اقرأ أيضا: محرك بانتون في 2007 العلوم والحياة نوفمبر

تتميز خلايا السيليكون الحساسة للضوء الحالية بفعالية 15 إلى 20٪ ، ويتم فقدان الباقي في الحرارة. تتوقع كامات كفاءة أكبر مع هذه الأنواع الجديدة من الخلايا الضوئية "لقوس قزح" ، والتي يمكن أن تتجاوز بسهولة 30٪. "

المصدر BEs من Addit

لمناقشة حول forums: الألواح الشمسية الجديدة ل30 العائد٪؟ وآخر الابتكارات الخلايا الضوئية 90 العائد٪؟

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *