تجاری‌سازی سلول‌های خورشیدی با کمک نانو ذرات

به گزارش ایسنا، با توجه به لزوم دسترسی به انرژی پاک و ارزان، تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است. در ۵ سال اخیر نسل جدیدی از سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت و پربازده شروع به رشد کرده‌اند.

با توجه به قیمت پایین تمام‌شده‌ این نسل از سلول‌های خورشیدی و همچنین آینده‌ درخشان آن، دانشمندان بزرگی در دنیا بر روی این ساختار شگفت‌انگیز متمرکز شده‌اند؛ ضمن آنکه محققان دانشگاه تربیت مدرس درصدد ارائه راهکارهایی برای تولید ملی سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت هستند.

دکتر بهرام عبدالهی نژند، عضو هیئت‌علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس با اشاره به مزایای سلول‌های خورشیدی پروسکایت، گفت: سلول‌های خورشیدی پروسکایت به دلیل اینکه از مواد ارزان‌قیمت ساخته می‌شوند، بسیار موردتوجه قرار گرفته‌اند و از سوی دیگر بازدهی این نوع سلول‌های خورشیدی به میزان 22.1 درصد رسیده و تلاش‌ها برای افزایش بازدهی آن‌ها ادامه دارد.

وی ادامه داد: در این طرح تلاش شده است تا با به‌کارگیری یک نانوماده‌ ارزان‌قیمت در ساختار سلول‌های خورشیدی پروسکایت، این سلول‌ها به سمت تولید صنعتی و تجاری‌سازی سوق داده شوند.

عبدالهی نژند اکسید مس را یک ماده‌ ارزان‌قیمت دانست و اظهار کرد: استفاده از اکسید مس به‌عنوان یک ماده‌ فراوان و بسیار مقرون‌به‌صرفه، هزینه‌ ساخت ابزار الکترونیکی را به میزان بالایی کاهش می‌دهد، ازاین‌رو در این پژوهش از این ماده‌ غیر آلی به‌عنوان جایگزین مواد با انتقال‌دهنده‌های حفره‌ آلی گران‌قیمت استفاده شده است.

به گفته وی، استفاده از اکسید مس به‌عنوان یک انتقال‌دهنده‌ حفره غیر آلی، موجب افزایش پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایت می‌شود.

این محقق با بیان اینکه در این پژوهش از روش «کند و پاش» یونی واکنشی چرخشی به‌منظور لایه‌نشانی اکسید مس بر روی لایه پروسکایت استفاده شده است، خاطرنشان کرد: این روش لایه‌نشانی موجب شده تا یک لایه‌ نانوساختار بر روی سطح زیرلایه ایجاد شود. دانه‌بندی نانویی این لایه باعث می‌شود تا گاف انرژی پهن‌تر شده و همچنین قابلیت استخراج بار و پتانسیل بالاتری را ایجاد کند.

این عضو هیئت‌علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس اضافه کرد: لایه‌ نشانده‌شده بر روی سطح پروسکایت یک لایه‌ یکنواخت، متراکم و بدون عیب بوده و تأثیر مخربی بر روی ساختار زیرلایه‌ پروسکایت نداشته است. بازده تبدیل انرژی پس از لایه‌نشانی به میزان بیش از 8.93 درصد رسیده است.

به گفته وی، این طرح بخشی از طرح ملی تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت موسوم به سلول‌های خورشیدی پروسکایت پایدار بوده است.

نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر بهرام عبدالهی نژند عضو هیئت‌علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس، دکتر وحید احمدی و دکتر حمیدرضا شاهرودی از اعضای هیئت‌علمی دانشگاه تربیت مدرس و صبا غریب زاده دانشجوی مقطع دکترای دانشگاه تربیت مدرس است، در مجله ChemsusChem با ضریب تأثیر 7.226 منتشر شد.