سلول های خورشیدی دارای یک مشکل بزرگ در مقایسه با سلول های رایج کنونی( سلول خورشیدی سیلیکونی) بوده و آن بازدهی کمتر آن می باشد.

اگر ماشین خود را به کارواش ببرید و پس از شستشوی ماشین خود، باقیمانده مواد شوینده را بر روی ماشین خود ببینید در آن صورت شما هم به نوعی همدرد با دانشمند فعال در زمینه نانوتکنولوژی یعنی سس دارلینگ خواهید بود، با این تشابه که هر دو شما از باقیمانده مواد مورد استفاده بر روی ساختار خود رنج می برید، اما یکی در ابعاد نانومتری و دیگری در ابعاد متری!

علل کاهش بازدهی سلول های خورشیدی

با این حال اینگونه سلول های خورشیدی دارای یک مشکل بزرگ در مقایسه با سلول های رایج کنونی( سلول خورشیدی سیلیکونی) بوده و آن بازدهی کمتر آن می باشد. در مطالعه جدیدی که دارلینگ و همکارانش در مرکز نانو مواد آرگون با استفاده از ای-پی-اس(منبع پیشرفته نوری) انجام دادند، دلیل اصلی کاهش بازدهی سلول های خورشیدی ارگانیک مشخص شد. دلیل ذکر شده در این پژوهش عبارت است از به جا ماندن ذرات کاتالیستی که در فرآیند ساخت مورد استفاده قرار می گیرند. در نتیجه این ذرات باعث می شوند توانایی این ساختارها در جذب امواج خورشیدی و در نتیجه تبدیل آن به الکتریسیته با کاهش روبرو شود.
دارلینگ در این باره میگوید، دانشمندان پیش از این هم از تأثیر ذرات ناخالصی بر کاهش عملکرد نانومواد و به طور خاص در اینجا بر عملکرد سلولهای خورشیدی آگاه بودند اما تا کنون توانایی تشخیص وجود ذرات ناخالصی در آنجا وجود نداشت. یعنی آنها نمی توانستند وجود این ذرات ناخالصی باقیمانده در ساختار را مشاهده نمایند.
اگرچه تا پیش از این تکنیک های مورد استفاده در تصویر برداری نمی توانستند وجود ذرات ناخالصی به جای مانده بر روی سطح را مشخص کنند اما دو نفر از محققان همکار در این پروژه به نامهای باری لی و جورج میزر توانستند با استفاده از روش تصویر برداری فلورسانس ایکس-ری و منابع نوری دقیق تصویر روشنی از ناخالصی های موجود بر سطح ماده را شناسایی کنند.
ناخالصی های به جا مانده در مرحله ساخت به این دلیل باعث کاهش بازدهی ساختار می شوند که این نانوذرات در واقع می توانند حاملهای ایجاد شده در سلول خورشیدی پس از جذب فوتون ( بسته های حامل انرژی در امواج نوری) را به دام انداخته و به خود جذب نمایند. از جمله مواد فلزی که در مرحله ساخت مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند پس از اتمام مراحل ساخت به صورت ناخواسته بر روس سطح باقی بماند، پالادیوم است. این ماده می تواند باعث جذب نور و حاملهای آزاد و تلف آنها شود.
پس از شناسایی علل کاهش بازدهی و شناسایی ناخالصی ها به عنوان دلیل اصلی، مرحله بعدی تحقیق به منظور کاهش اثر آنها و یا حذف آنها خواهد بود. اما در حال حاضر، شیمی دانها و تولید گنندگان سلول های خورشیدی ارگانیک در تلاش برای اندازه گیری و مشخص کردن میزان ناخالصی های باقیمانده بر روی سطح پس از اتمام مراحل ساخت هستند.
دارلینگ در رابطه با تحقیقات مشابه ذکر میکند که سابق بر این مشکل مواد باقیمانده به صورت ناخالصی در ساختارهای نشر دهنده نور متشکل از مواد ارگانیک به صورت گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته است. در این ساختار ها، که دقیقا عملکرد برعکس سلولهای خورشیدی را دارند یعنی با استفاده از انرژی الکتریسیته انرژی نوری تولید می کنند، نیز وجود ناخالصی ها باعث کاهش عملکرد نشر دهنده های نوری ارگانیک بوده است اما با این حال بسیار جالب توجه است که این نکته تا کنون در مورد سلول های خورشیدی ارگانیک مورد بررسی و شناسایی قرار نگرفته است.
لازم به ذکر است نتایج این پژوهش در ژورنال انرژی و محیط زیست به منتشر شده است.

منبع: ileev.com

نظرات بییندگان :

بهترین مشاغل و خدمات شهر خود را ، در سایت نشونه پیدا کنید.

مشاهده سایت نشونه