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

الخلايا الكهروضوئية بعيدة كل البعد عن أن تكون مربحة في الوقت الحاضر ، فقط سياسة الدعم تعطي الوهم بأنها كذلك. ولذلك فإن احتمالات التقدم ، لا سيما فيما يتعلق بكفاءة الطاقة ، كبيرة. هذا مثال على بحث يسعى إلى تحسين هذا المعيار ... ولكن بأي ثمن؟

"في جامعة نوتردام بولاية إنديانا ، طورت مجموعة من الباحثين بقيادة الدكتور براشانت ف. كامات الخلايا الكهروضوئية من خلال الجمع بين النقاط الكمومية لأشباه الموصلات ذات الأحجام المختلفة والأنابيب النانوية TiO2 بدلاً من أشباه الموصلات التقليدية. ، مما يجعلها أكثر كفاءة. نُشرت الدراسة ، التي يدعمها مكتب علوم الطاقة الأساسية التابع لوزارة الطاقة ، في مجلة Journal of the American Chemical Society.

يستخدم العلماء هذه النقاط الكمومية لأشباه الموصلات كادميوم سيلينيد (CdSe) بدلاً من المواد الأخرى لأنها تتمتع بميزة فريدة تتمثل في امتصاص أطوال موجية معينة من الضوء ، اعتمادًا على حجمها: تمتص الأطوال الموجية الأقصر ، والأطوال الموجية الأكبر تمتص الموجات الأطول. من خلال الجمع بين عدة أنواع من النقاط الكمية مع CdSe ، يمكن للباحثين إنشاء خلايا حساسة للضوء تمتص طيفًا أكبر من الضوء وبالتالي فهي أكثر كفاءة. رتب الفريق هذه النقاط الكمومية بنمط مرتب على سطح فيلم سميك نانومتر ، ودمج فيها أنابيب نانوية بثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2). تمتص النقاط الكمومية الفوتونات وتنتج إلكترونات تحملها الأنابيب النانوية وتجمعها بواسطة قطب كهربائي ، وبالتالي تنتج التيار الضوئي.

اقرأ أيضا:  فإن Tardigrade يتحدى العلماء

إلى جانب 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 من قطر ، فإنها تظهر قمم امتصاص عند أطوال موجية بين 505 و 580 نانومتر). يمكن للنقاط الكمومية الأصغر تحويل الفوتونات إلى إلكترونات بشكل أسرع ، بينما تمتص النقاط الكبيرة نسبة أكبر من الفوتونات. تقدم النقاط الكمومية بقطر 3 نانومتر أفضل حل وسط. بعد تطوير الخلية الكهروضوئية الأولى المكونة من أنواع مختلفة من النقاط الكمومية ، يخطط الباحثون للخطوات التالية من أبحاثهم لإنشاء خلايا "قوس قزح" ، عن طريق تركيب طبقات من النقاط الكمومية وفقًا لحجمها: الطبقة الخارجية ، تمتص الأصغر حجمًا اللون الأزرق ، ويمر الضوء الأحمر (الطول الموجي الأطول) عبر هذه الطبقة للوصول إلى الطبقة الداخلية المكونة من النقاط الكمومية الأكبر التي تمتص اللون الأحمر ، مما يخلق تدرجًا لونيًا. امتصاص "قوس قزح" ، مع الجمع بين تأثيرات التحويل السريع لنقاط الكم الصغيرة ومعدل الامتصاص العالي للنقاط الكمومية الأكبر.

اقرأ أيضا:  بروكسل: مملكة اللوبيات

تتمتع خلايا السيليكون الحساسة للضوء الحالية بكفاءة تتراوح من 15 إلى 20 ٪ ، ويتم فقد الباقي في الحرارة. يتوقع كامات كفاءة أكبر مع هذه الأنواع الجديدة من الخلايا الكهروضوئية "قوس قزح" ، والتي يمكن أن تتجاوز بسهولة 30٪. "

المصدر وحدات الأعمال في Adit

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 *