اقبال زیادی برای ارتقاء پنل های خورشیدی با نانومواد وجود دارد - مجله جام جهان

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، مطالعات زیادی روی استفاده از خواص پلاسمونیک نانوذرات در ارتقاء کارایی پیل های خورشیدی پروسکیتی اجرا شده است که نشان از نقش مهم این نانوذرات در توسعه پنل های خورشیدی دارد. افزایش 89 درصدی کارایی پیل های خورشیدی پروسکیتی با نانوذرات طلا و نقره، یکی از دستاورد های این حوزه است.

در سال های اخیر در پژوهش های مختلفی از بهبود پلاسمونیک برای بهبود کارایی و پایداری حرارتی پیل های خورشیدی پروسکیتی استفاده شده است. در این روش از میدان الکترومغناطیسی و نانوساختار های فلزی استفاده می شود تا جذب نوری در طیف نور مرئی بهبود یابد.

به تازگی دو مقاله منتشر شده که در آن ها اثر پلاسمونیک فلزی روی بهبود کارایی پیل های خورشیدی گزارش شده است که نشان از توجه محققان به این حوزه است. در تحقیقات اجرا شده توسط محققان دانشگاه صنعتی دارمشتات، با همکاری آژانس علوم و فناوری سنگاپور، محققان پیشرفته های اخیر این فناوری را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

این گروه توضیح دادند که پلاسمون های سطحی برای پیل های پروسکیتی بسیار جالب توجه بوده که دلیل این امر، خواص قابل تنظیم این مواد است به طوری که می توان ابعاد، شکل و محیط دی الکتریکی نانوساختار های فلزی را تنظیم کرد.

در نتیجه، پیل های خورشیدی پروسکیتی که در آن ها ساختار پلاسمونیک واقع شده است، ممکن است با ضخامت کمتر تولید شده و به صورت دستگاه های نیمه شفاف طراحی شوند.

دانشمندان نشان دادند که چگونه پیل های پروسکیتی پلاسمونیک را می توان با لایه های حاوی اکسیدتیتانیم با ابعاد 20 تا 50 نانومتر تولید کرد. این لایه ها میان لایه هایی شفاف از جنس اکسیدتیتانیم متخلخل و یک لایه اکسید رسانای شفاف به صورت ساندویچی قرار می دهند.

در این مقاله محققان تشریح کردند که چگونه تزریق الکترون داغ، به دام اندازی نور و تلفیق جهت جریان انرژی در اتصال دو قطبی دو قطبی با استفاده از پلاسمونیک می تواند در سلول های پروسکیتی استفاده شود.

در مقاله ای دیگر، محققان دانشگاه گوروناناک دیو در هند نشان دادند که چگونه با استفاده از اکسیدتیتانیوم به عنوان حساس کننده در پیل های پروسکیتی می توان کارایی جذب نور را بهبود داد و در عین حال اثر نوترکیبی را به حداقل رساند.

نانوذرات طلا و نقره ترکیب شده با اکسیدتیتانیوم، موجب ارتقاء کارایی پیل می شود. به گفته محققان این پروژه با استفاده از نانوذرات و خواص نوری پلاسمونیکی آنها، می توان کارایی پیل های خورشیدی پروسکیتی را 89 درصد بیشتر از پیل های پروسکیتی رایج افزایش داد.