یافته های محققان نشان می دهد که می توان با تغییر شکل برخی از مواد نیمه هادی، انرژی بیشتری از سلول های خورشیدی بدست آورد.
به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه واریک (University of Warwick) در کشور انگلستان، مقاله جدیدی چاپ کرده اند که طبق آن نشان می دهد شاید بتوان با تغییر شکل هر یک از کریستال های نیمه رسانای سلول های فتوولتاییک (PV) انرژی بیشتری از سلول های خورشیدی استخراج کرد.
نویسندگان این مقاله که به نام «اثر فلکسو فتوولتاییک – Flexo-Photovoltaic Effect» منتشر شده است، مارین الکس، مینگ مین یانگ و دونگ جیک کیم از دپارتمان کالج فنی دانشگاه واریک هستند.
گفتنی است که فتوولتاییک یکی از انواع سامانه های تولید برق از انرژی خورشیدی است. در این روش با به کار گیری سلول های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته ناشی از تابش خورشید امکان پذیر می گردد.
آنها تلاش نموده اند تا محدودیت های فیزیکی طراحی های فعلی سلول های خورشیدی را که محدودیت مطلقی در بهره وری خود دارند، تحلیل و بررسی کنند.
اغلب سلول های خورشیدی از دو لایه تشکیل شده است که مرز میان آنها، اتصال بین دو نوع نیمه رسانا، حامل های مثبت بار (سوراخ هایی که با الکترون پر می شوند)، نیمه رسانای غیر ذاتی و نهایتا نیمه رسانای غیر ذاتی با حامل های منفی بار (همان الکترون ها) می باشد.
زمانی که نور جذب می شود، با برقراری اتصال بین دو نیمه رسانا، یک میدان داخلی را در خلاف جهت نگه داشته و در سرتاسر اتصال، جریان و ولتاژی را تولید می کند. اگر این اتصال نباشد، انرژی صورت نمی گیرد و حامل ها با سرعت بالا و به راحتی برای از بین بردن هر بار الکتریکی، مجدد ترکیب می شوند.
این نوع اتصال میان نیمه رساناها برای جذب نیرو از سلول خورشیدی، یک موضوع اساسی است؛ اما با محدودیت کارایی مواجه خواهیم شد. متاسفانه به دلیل نوعی واکنش که به اثر فتوولتاییک مشهور است، این مواد بازده کمی در تولید انرژی دارند و هرگز در سیستم های عملی تولید انرژی مورد استفاده قرار نمی گیرند.
به گزارش کمولوژی، این گروه محققان دانشگاه واریک تصمیم گرفتند برای اینکه به چنین نیمه رساناهایی شکل راس های رسانا بدهند، از ابزارهای میکروسکوپی نیروی اتمی استفاده کنند و کریستال هایی از جنس تیتانات استرانسیم (SrTiO3)، تیتانیم دی اکسید (TiO2) و همچنین سیلیکیون (Si) استخراج نمایند.
آنها متوجه شدند که ممکن است هر سه ماده با این روش تغییر شکل دهند و نهایتا اثر فتوولتائیک زیادی پیدا کنند.
«الکس»، عضو ارشد تیم تحقیقاتی در این خصوص گفت:
«گسترش محدوده این مواد، مزایایی دارد. این روش برای شکل دادن به هر نوع اتصالی ضروری نیست. ما قادر هستیم تا در هر نیمه رسانایی با جذب نور بهتر را برای سلول های خورشیدی انتخاب و بر حد ترمودینامیکی نهایی بهره وری قدرت، غلبه کنیم. اگر کارایی این روش در آزمایشات آینده اثبات شود، ارزش تجاری بسیاری زیادی برای تولید کنندگان سلول های خورشیدی و انرژی به همراه خواهد داشت.»
جهت مشاهده بیشتر مطالب اینجا کلیک کنید
