صفحات نانو، راهی بسوی انرژی ارزان

ضرورت دستیابی به انرژی پاک و ارزان، توجه بسیاری از دانشمندان را به موضوع تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی جلب کرده است. در همین راستا، در سال‌های اخیر، نسل جدیدی از سلول‌های خورشیدی ارزان قیمت با استفاده از نانوذرات تولید شده‌اند که بازدهی بالایی نیز دارند.

به گفته پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس، این نسل از سلول‌های خورشیدی از بازدهی بالاتر و قیمت پایین‌تری نسبت به سلول‌های خورشیدی سیلیکونی برخوردار هستند. آن‌ها به دنبال راه‌هایی برای ملی کردن تولید این سلول‌های خورشیدی ارزان قیمت و پربازده هستند.

دکتر بهرام عبدالهی‌نژند، یکی از این محققان است که بازدهی این نوع از سلول‌های خورشیدی را 22.1 درصد اعلام کرد و گفت که تلاش‌ها برای افزایش بازدهی آن‌ها ادامه دارد.

او توضیح داد که در این طرح، در جهت تجاری‌سازی و تولید صنعتی این سلول‌ها تلاش شده است و برای این منظور در ساختار سلول‌های خورشیدی پروسکایت از یک نانومادۀ‌ ارزان‌قیمت استفاده شده است.

این عضو هیأت علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس، اکسید مس را ماده‌ غیرآلی فراوان و ارزان‌قیمتی دانست که جایگزین بسیار مناسبی برای انتقال‌دهنده‌های حفره آلی گران‌قیمت است و گفت که استفاده از اکسید مس، هزینۀ ساخت ابزار الکترونیکی را تا حد بسیار قابل توجهی کاهش می‌دهد.

به گفتۀ عبدالهی‌نژند، اکسید مس، یک انتقال‌دهنده‌ حفره غیر آلی است که استفاده از آن، پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایت را افزایش می‌دهد.

او به استفاده از روش «کند و پاش» یونی واکنشی چرخشی در این پژوهش اشاره کرد و گفت که این روش به‌ منظور لایه‌نشانی اکسید مس بر روی لایه پروسکایت کاربرد دارد.

این محقق در ادامه توضیح داد که روش «کند و پاش» باعث می‌شود تا یک لایه‌ نانوساختار بر روی سطح زیرلایه ایجاد شود. دانه‌بندی نانویی این لایه، گاف انرژی را پهن‌تر کرده و موجب افزایش قابلیت استخراج بار و پتانسیل می‌شود. همچنین، لایۀ نشانده‌شده روی سطح پروسکایت، یک لایه‌ یکنواخت و متراکم و بدون عیب است و تأثیر مخربی بر روی ساختار زیرلایه‌ پروسکایت ندارد.

دکتر عبدالهی‌نژند این طرح را بخشی از طرح ملی تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت موسوم به سلول‌های خورشیدی پروسکایت پایدار عنوان کرد.

 

این پروژۀ تحقیقاتی حاصل مطالعات دکتر بهرام عبدالهی‌نژند عضو هیأت علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس، دکتر وحید احمدی و دکتر حمیدرضا شاهرودی از اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس و صبا غریب‌زاده  از دانشجویان مقطع دکترای دانشگاه تربیت مدرس است.

نتایج این مطالعات در مجله ChemsusChem با ضریب تأثیر 7.226 به چاپ رسیده است.

غزال غضنفری

 

No tags for this post.