طراحی سلول خورشیدی جدید

طراحی سلول‌های خورشیدی کارآمدتر با قابلیت بازیابی نور

دانشمندان دانشگاه کمبریج دریافته‌اند که گروهی از مواد مبتنی بر پروسکایت می‌توانند نور را بازیابی کنند. این یافته می‌تواند به دستاوردهای بزرگ در بهره‌وری سلول‌های خورشیدی منجر شود.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، گروه مواد مصنوعی موسوم به پروسکایت‌های هالید سرب هیبریدی، نویدبخش انقلابی در حوزه انرژی خورشیدی هستند.

تولید سلول‌های خورشیدی پروسکایت، ارزان و ساده بوده و به اندازه سیلیکون که در حال حاضر در بیشتر پنلهای خورشیدی خانگی مورد استفاده است، دارای انرژی کارآمد است.

سلول‌های خورشیدی با جذب فوتون‌ها از خورشید برای تولید بارهای الکتریکی کار می‌کنند، اما این فرآیند همچنین عملکرد معکوس نیز دارد زیرا زمانی که بارهای الکتریکی مجددا ترکیب می‌شوند، می‌توانند یک فوتون ایجاد کنند.

این تحقیق نشان داد که سلول‌های پروسکایت از قابلیت اضافی برای جذب مجدد این فوتون‌های مجددا تولید شده برخوردارند که به فرآیند آن "بازیابی فوتون" گفته می‌شود.

این امر باعث ایجاد یک اثر تمرکز درون سلول می‌شود؛ بطوری که انگار از یک لنز برای متمرکز کردن نورهای زیاد در یک نقطه استفاده شده باشد.

این تحقیق شامل تاباندن لیزر بر روی یک بخش از نمونه 500 نانومتری از پروسکایت سرب-یدید بود. پروسکایت‌ها زمانی که با سرب-یدید تماس پیدا می‌کنند، نور منتشر می‌کنند از این رو محققان توانستند فعالیت فوتونی درون نمونه را بر اساس نوری که تابش می‌کرد، اندازه‌گیری کنند.

آن‌ها در نزدیکی جایی که نور لیزر بر روی فیلم تابنده شده بود، یک تابش نور نزدیک مادون قرمز شناسایی کردند. اما این تابش همچنین در فاصله دورتر از جایی که لیزر به نقطه برخورد کرده بود به همراه تابش دومی از فوتون‌های با انرژی پائینتر مشاهده شد.

این تحقیق در مجله ساینس منتشر شده است.