رکورد کارآمدی سلول‌های خورشیدی کوانتوم دات شکست

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، کوانتوم دات ها در حقیقت کریستال های نیمه رسانا گرد و ریزی هستند که در جذب و انتشار نور کارآمدی بالایی دارند. با تغییر اندازه آنها می توان رنگ نوری که با کوانتوم دات ها واکنش می دهد را تنظیم کرد و به همین دلیل در فناوری های مربوط به نمایشگر یا حسگرها بسیار مفید هستند.

اما آنها در نهایت در سلول های خورشیدی کارآمدی بالایی دارند. بیشتر سلول های خورشیدی تجاری با انبوهی از مواد به عنوان لایه جمع آوری کننده نور ساخته شده اند. این بدان معنا است که کل سطح یک طول موج نور را جذب می کند. اما با کمک فناوری مذکور می توان کوانتوم دات هایی با اندازه مختلف در اختیار داشت که روی بخش متفاوتی از طیف نور تمرکز می کند و در نتیجه کارآمدی بهبود می یابد. علاوه بر آنچه گفته شد این فناوری ارزان است و به سادگی ساخته می شود و حتی می توان آن را به شکل محلول های قابل اسپری تولید کرد.

محققان UNIST (موسسه ملی علم و فناوری اولسان) در پژوهش جدید دستورالعمل تولید محصول را اندکی تغییر دادند تا فناوری را بهبود بخشند. به طور معمول سلول های خورشیدی کوانتوم دات با مواد ارگانیکی ساخته می شوند که در فرضیه بیشترین کارآمدی را دارند. اما متاسفانه در مقابل نور خورشید و آب وهوای نامساعد دچار اختلال می شوند، بنابراین برای سلول های خورشیدی که جهت فعالیت در تمام روز ساخته شده اند، مناسب نیستند. در نتیجه این روند کارآمدی آنها کاهش می یابد.

پژوهشگران کوانتوم دات های خود را از پرواسکایت ارگانیک ساختند و یک روش نوین برای حفظ آنها روی بستری ابداع کردند که سبب می شد دات ها نزدیکتر به یکدیگر قرار گیرند. این امر کارآمدی را به سطح بی سابقه ۱۸.۱ درصد رساند. رکورد پیشین کارآمدی ۱۶.۶ درصد در سال ۲۰۲۰ میلادی بود.

نکته مهم آنکه سلول های خورشیدی جدید با ثبات تر هستند و کارآمدی آنها در شرایط نرمال به مدت ۱۲۰۰ ساعت حفظ شد. همچنین ثبات سلول های خورشیدی مذکور در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰۰ ساعت حفظ شد.

البته راه زیادی مانده تا سلول های خورشیدی کوانتوم داتی بتوانند به کارآمدی و بهره وری سلول های خورشیدی سیلیکونی فعلی برسند.