روشی ارزان برای تولید نانوسیم‌ها جهت استفاده در پیل خورشیدی
یك تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه ملی لورنس در بركلی موفق به بهبود پیل‌های خورشیدی شده است. برای این كار آنها روشی برای تولید نانوسیم‌ها هسته‌ای-پوسته‌ای ارائه كرده‌اند كه از آن می‌توان در پیل‌های خورشیدی استفاده كرد. هسته این نانوسیم، سولفید كادمیم و پوسته آن سولفید مس است.

یك تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه ملی لورنس در بركلی موفق به بهبود پیل‌های خورشیدی شده است. برای این كار آنها روشی برای تولید نانوسیم‌ها هسته‌ای-پوسته‌ای ارائه كرده‌اند كه از آن می‌توان در پیل‌های خورشیدی استفاده كرد. هسته این نانوسیم، سولفید كادمیم و پوسته آن سولفید مس است.

با این روش ارزان قیمت می‌توان میزان انرژی تولید شده در پیل خورشیدی را افزایش داد. با استفاده از این نانوسیم‌ها می‌توان بهره تبدیل انرژی را 4-5 درصد افزایش داد. یانگ، از دانشگاه كالیفرنیا، می‌گوید نتایج كار ما نشان داد كه می‌توان از نانوسیم‌ها برای بهبود عملكرد پیل خورشیدی استفاده كرد.

در پیل‌های خورشیدی باید از سیلیكون تك بلوری خالص به ضخامت 100 میكرون استفاده كرد كه چنین ماده برای جذب نور بسیار گران‌قیمت است. علاوه‌براین برای تولید سیلیكون خالص مراحل پیچیده زیادی لازم است كه این كار در نهایت منجر به افزایش قیمت و زمان تولید آنها می‌شود. بهترین جایگزین برای این كار نانوسیم‌های نیمه‌هادی هستند. این مواد رشته‌هایی بسیار نازك بوده كه قطری در مقیاس نانو و طولی در حد چند میلیمتر دارند. استفاده از نانوسیم‌ها دارای مزیت‌های متعددی است. برای مثال جدایی بارها در این نانوسیم‌ها بهتر بوده و جمع كردن بارها نیز به‌خوبی اتفاق می‌افتد. علاوه‌براین برای تولید این نانوسیم‌ها می‌توان از مواد ارزان و فراوان در طبیعت استفاده كرد. تا پیش از این كارایی كم این نانوسیم‌ها مزایای آن را تحت شعاع قرار داده بود. یكی از دلایل ضعف عملكرد پیل‌های خورشیدی مبتنی بر نانوسیم آن است كه با افزایش دما در فرآیند تولید آنها، كیفیت سطح تماس p و N كاهش یافته و تركیب بارها به شدت افزایش می‌یابد. در واقع بار مثبت و منفی به جای جدا ماندن و ایجاد ولتاژ باهم تركیب می‌شوند.
یك سال قبل این گروه تحقیقاتی موفق شدند سطح تماس صاف موجود در پیل‌های خورشیدی را با یك سطح تماس شعاعی جایگزین كنند. در این سیستم سیلیكون نوع N به صورت پوسته در وسط قرار گرفته و سیلیكون نوع p در مركز قرار می‌گیرد. این ساختار نانوسیمی موجب بهبود عملكرد پیل خورشیدی شد. اخیرا آنها راهبرد جدید برای تولید این نانوسیم‌ها ارائه كرده‌اند كه با استفاده از یك واكنش تبادل یون، كه پیش از این برای تولید نانومیله‌ها و نقاط كوانتومی استفاده می‌شد، نانوسیم‌ها مورد نظر را تولید كنند.

آنها از روش PVD برای تولید نانوسیم‌های سولفید كادمیم استفاده كردند سپس آن را درون محلول حاوی كلرید مس غوطه‌ور كرده تا با این كار به دلیل تبادل یونی، پوسته‌ای از جنس سولفید مس روی هسته‌ای از جنس سولفید كادمیم ایجاد شود.

آنها نتایج كار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Solution-processed core-shell nanowires for efficient photovoltaic cells در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رساندند.

منبع: ستاد توسعه فناوری نانو

نوشته شده در تاریخ چهارشنبه 20 مهر 1390    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | نظرات()