پیشبرد طرح ملی تولید سلول‌خورشیدی ارزان توسط محققان ایرانی
با توجه به لزوم دسترسی به انرژی پاک و ارزان، تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است.
در ۵ سال اخیر نسل جدیدی از سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت و پربازده شروع به رشد کرده‌اند. با توجه به قیمت پایین تمام‌شده این نسل از سلول‌های خورشیدی و همچنین آینده درخشان آن، دانشمندان بزرگی در دنیا بر روی این ساختار شگفت‌انگیز متمرکز شده‌اند.
دکتر بهرام عبدالهی نژند، مجری طرح ضمن معرفی سلول‌های خورشیدی پروسکایت، در رابطه با گامهای برداشته‌شده به‌سوی تجاری‌سازی آن‌ها گفت: سلول‌های خورشیدی پروسکایت به دلیل اینکه از مواد ارزان‌قیمت ساخته می‌شوند بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.
وی افزود: از سوی دیگر بازدهی این نوع سلول‌های خورشیدی به میزان ۲۲.۱ درصد رسیده و تلاش‌ها برای افزایش بازدهی آن‌ها ادامه دارد. در طرح حاضر تلاش شده است تا با به کارگیری یک نانوماده ارزان‌قیمت در ساختار سلول‌های خورشیدی پروسکایت، این سلول‌ها به سمت تولید صنعتی و تجاری‌سازی سوق داده شوند.
وی از اکسید مس به‌عنوان یک ماده‌ی ارزان‌قیمت یاد کرد و افزود: استفاده از اکسید مس به‌عنوان یک ماده‌ی فراوان و بسیار مقرون‌به‌صرفه، هزینه‌ی ساخت ابزار الکترونیکی را به میزان بالایی کاهش می‌دهد. در طرح حاضر از این ماده‌ی غیر آلی به‌عنوان جایگزین مواد با انتقال‌دهنده‌های حفره‌ی آلی گران‌قیمت استفاده شده است.
عبدالهی خاطر نشان کرد: همچنین با استفاده از اکسید مس به‌عنوان یک انتقال‌دهنده حفره غیر آلی، موجب افزایش پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایت شده است.
به گفته این محقق در این پژوهش از روش کند و پاش یونی واکنشی چرخشی به‌منظور لایه نشانی اکسید مس بر روی لایه پروسکایت استفاده شده است. این روش لایه نشانی موجب شده تا یک لایه نانوساختار بر روی سطح زیرلایه ایجاد شود. دانه‌بندی نانویی این لایه باعث می‌شود تا گاف انرژی پهن‌تر شده و همچنین قابلیت استخراج بار و پتانسیل بالاتری را ایجاد کند.
وی عنوان کرد: لایه نشانده شده بر روی سطح پروسکایت یک لایه‌ی یکنواخت، متراکم و بدون عیب بوده و تأثیری مخربی بر روی ساختار زیرلایه‌ی پروسکایت نداشته است. بازده تبدیل انرژی پس از لایه نشانی به میزان بیش از ۸.۹۳ درصد رسیده است.
وی افزود: این نسل از سلول‌های خورشیدی از بازدهی بالاتر و قیمت پایین‌تری نسبت به سلول‌های خورشیدی سیلیکونی برخوردارند. این طرح بخشی از طرح ملی تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت موسوم به سلول‌های خورشیدی پروسکایت پایدار بوده است.
این تحقیقات از همکاری دکتر بهرام عبدالهی نژند- عضو هیأت علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس، دکتر وحید احمدی و دکتر حمیدرضا شاهرودی- اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس و صبا غریب زاده- دانشجوی مقطع دکترای دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است. نتایج این کار در مجله ChemsusChem با ضریب تأثیر ۷.۲۲۶ (جلد ۹، شماره‌ی ۳، سال ۲۰۱۶، صفحات ۳۰۲ تا ۳۱۳) منتشر شده است.
