استخراج انرژی بیشتر از سلول های خورشیدی
گوپا: پژوهشگران انگلیسی ادعا می كنند می توان با تغییر شكل بعضی از مواد نیمه رسانا، انرژی بیشتری از سلول های خورشیدی استخراج كرد.
به گزارش گوپا به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، فیزیكدانان "دانشگاه واریك" (University of Warwick) در انگلستان، پژوهش جدیدی چاپ كرده اند كه نشان داده است شاید با تغییر شكل هر یك از كریستال های نیمه رسانای سلول های "فتوولتاییك" (PV)، بتوان انرژی بیشتری از سلول های خورشیدی استخراج كرد.
فتوولتاییك، یكی از انواع سامانه های تولید برق از انرژی خورشیدی است. در این روش، با به كارگیری سلول های خورشیدی، تولید مستقیم الكتریسیته از تابش خورشید امكان پذیر می گردد.
نویسندگان این مقاله كه "اثر فلكسو فتوولتائیك" (Flexo-Photovoltaic Effect) نام دارد، "مارین الكس" (Marin Alexe)، "مینگ مین یانگ" (Ming-Min Yang) و "دونگ جیك كیم" (Dong Jik Kim) از اساتید بخش فیزیك دانشگاه واریك هستند.
پژوهشگران این دانشگاه، محدودیت های فیزیكی طراحی كنونی سلول های خورشیدی را كه محدودیت مطلقی در بهره وری خود دارند، بررسی كردند.
بیشتر سلول های خورشیدی، از دو لایه تشكیل شده اند كه مرز تولید آنها، اتصال بین دو نوع نیمه رسانا، نیمه رسانای غیرذاتی، حامل های مثبت بار (سوراخ هایی كه با الكترون پر می شوند) و نیمه رسانای غیرذاتی با حامل های منفی بار (الكترون ها) است.
هنگام جذب نور، اتصال میان دو نیمه رسانا، یك میدان داخلی را در خلاف جهت نگه می دارد و در سرتاسر اتصال، جریان و ولتاژی را تولید می كند. بدون چنین اتصالی، برداشت انرژی صورت نمی گیرد و حامل ها به سادگی و با سرعت برای از بین بردن هر بار الكتریكی، دوباره تركیب می شوند.
این اتصال میان نیمه رساناها، برای جذب نیرو از سلول خورشیدی، یك مبحث اساسی است؛ اما با محدودیت كارایی، سروكار دارد. متاسفانه، این مواد كه به خاطر واكنش به اثرات فتوولتائیك، مشهور هستند، كارایی كمی در تولید انرژی دارند و هرگز، در سیستم های عملی تولید انرژی مورد استفاده قرار نمی گیرند.
گروه پژوهشی دانشگاه واریك تصمیم گرفت برای این كه به چنین نیمه رساناهایی، شكل راس های رسانا بدهد، از ابزارهای میكروسكوپی نیروی اتمی استفاده نماید و كریستال هایی از جنس " تیتانات استرانسیوم" (SrTiO3)، " تیتانیوم دی اكسید" (TiO2) و "سیلیكون" (Si) استخراج كند.
آنها دریافتند كه ممكن است هر سه ماده، با این روش، تغییر شكل دهند و در حقیقت، اثر فتوولتائیك زیادی پیدا كنند.
پروفسور "الكس" در این باره اظهار داشت: گسترش محدوده این مواد، مزایایی دارد. این روش برای شكل دادن به هر نوع اتصال، ضروری نیست. می توان هر نیمه رسانایی با جذب نور بهتر را برای سلول های خورشیدی انتخاب و بر حد ترمودینامیكی نهایی بهره وری تبدیل قدرت، غلبه كرد. اگر این روش در آینده، كارایی داشته باشد، ارزش تجاری بزرگی برای تولیدكنندگان سلول های خورشیدی و انرژی به همراه دارد.
این پژوهش در مجله " Science" به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب