تلاش کشور برای تجاری‌سازی سلول خورشیدی
1396/08/15
پنجره ایرانیان؛ محققان دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی موفق به طراحی و ساخت آشکارساز امواج فروسرخ (IR) و تراهرتز (THz) بر پایه دیود شاتکی گرافین- سیلیکون شدند و با پذیرش طرح در برنامه نانو مچ ستاد توسعه فناوری نانو این طرح در مسیر تجاری‌سازی قرار گرفته است.
تلاش کشور برای تجاری‌سازی سلول خورشیدی

به گزارش خبرنگار ایسنا، در این طرح سلول خورشیدی و آشکارساز مادون قرمز بر پایه گرافین، اولین ماده دو بعدی و نانومتری پایداری که در سال 2004 میلادی کشف شده است، ارائه می‌شود. به دلیل بهره‌مندی از خواص ممتاز و منحصربه‏‌فرد گرافین همچون شفافیت بالا و امکان تولید زوج الکترون ـ حفره در آن و همچنین طراحی متمایز، این قطعات عملکرد بهتر در مقایسه با قطعات مشابه دارند.

در یک سلول خورشیدی و یا یک آشکارساز از مواد جاذب نور که با قرار گرفتن در معرض تابش، زوج الکترون ـ حفره تولید می‌کنند، استفاده می‌شود. برای ایجاد جریان خارجی در بار، حامل‌ها (زوج  الکترون ـ حفره) باید از هم تفکیک شوند. این تفکیک از طریق میدان الکتریکی داخلی ایجادشده توسط قطعه صورت می‌پذیرد.

در میان ساختارهای بررسی‌شده برای طراحی این گونه قطعات، ساختار بر پایه اتصال شاتکی که از جمله ساختارهای پذیرفته‌شده برای تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسته و یا آشکار سازی امواج است، در مقایسه با سایر ساختارها از محاسنی چون عمومیت مواد مورد استفاده، هزینه کم و فرآیند ساخت آسان برخوردار است.

از این رو در میان سلول‌های خورشیدی و یا آشکارسازهای مادون قرمز بر پایه اتصال شاتکی، اتصال شاتکی گرافین و سیلیکون در سال‌های اخیر به طور گسترده‌ای از سوی محققان و پژوهشگران مورد استقبال قرار گرفت؛ چراکه از این طریق می‌توان از خصوصیات ممتاز سیلیکون و گرافین به طور همزمان بهره برد.

در یک سلول خورشیدی با این ساختار با توجه به شفافیت بالای گرافین، نور خورشید به آسانی به داخل آن نفوذ کرده و به سد شاتکی می‌رسد. زوج‌های الکترون-حفره تولیدشده در سیلیکون در اثر میدان الکتریکی داخلی از هم تفکیک شده و توسط الکترودها جمع‌آوری می‌شوند.

از سوی دیگر به دلیل صفر بودن شکاف باند گرافین، تولید زوج الکترون ـ حفره در این ماده نیز صورت می‌پذیرد. در این طرح با بهینه‌سازی فلز کاری کانتکت روی قطعه، امکان جمع‌آوری زوج‌های الکترون- حفره در گرافین فراهم شده که از طریق جریان خارجی بازدهی سلول افزایش یافته است.

در آشکارساز مادون قرمز طراحی شده نیز به دلیل جذب گرافین در محدوده مادون قرمز نزدیک، امکان آشکارسازی این ناحیه از طیف در دمای اتاق فراهم شده است.

برای ساخت این قطعات سنتز گرافین به 3 روش شیمیایی، ورقه کردن مکانیکی و CVD صورت پذیرفته است؛ اما در نهایت سنتز گرافین به روش شیمیایی که فرآیندی بسیار آسان و بدون نیاز به تجهیزات و ملاحظات خاص است، برای ساخت قطعات انتخاب شد.

بنابراین علاوه بر انتخاب ساختار شاتکی برای طراحی ساختار قطعات که منجر به کاهش هزینه ساخت می‌شود، این روش سنتز منجر به تولید گرافین با هزینه کم و به مقدار زیاد خواهد شد که در کاهش هزینه تمام شده طرح بسیار موثر است.

این محققان همچنین برای مقایسه بهتر قطعه ساخته شده با نمونه ساده (سیلیکون بدون گرافین) نمونه مشابهی ساختند. نمونه مشابه نسبت به امواج مادون قرمز پاسخ نشان نمی‌دهد. سلول خورشیدی ساخته شده بر پایه گرافین نسبت به نمونه بدون گرافین ولتاژ مدار بار و جریان اتصال کوتاهی در حدود 3 برابر تولید می‌کند.

سلول‌های خورشیدی بر پایه سیلیکون و آشکارسازهای امواج مادون قرمز از مرایایی چون تبدیل نور خورشید به الکتریسیته با بازدهی بالا، آشکارسازی امواج مادون قرمز در دمای اتاق، هزینه ساخت کم و فرآیند ساخت آسان برخوردار هستند.

از این سلول ساخته‌شده می‌توان در ساخت سلول‌های خورشیدی، آشکارسازی نور مادون قرمز در دمای اتاق، سنسور آتش یا شعله، شمارش در خط تولید و دوربین‌های دید در شب و یا حسگرهای تشخیص حرکت بدن استفاده کرد.

اکونومیست: یارانه‌های انرژی را قطع کنید
اکونومیست: یارانه‌های انرژی را قطع کنید

پنجره ایرانیان:کشورهای اندکی از قیمت پائین نفت برای کاهش یارانه ها سود می برند. اقتصاددانان از یارانه های انرژی متنفر هستند. آنها بودجه دولت را نابود می کند- شرایط مالی خطرناک ونزوئلا تاحدودی ناشی از آن است که شهروندان در این کشور هر گالن بنزین را به ارزش چند سنت خریداری می کنند.

مطالب بیشتر
تلاش برای ورود انرژی خورشیدی به ساختمان‌ها
تلاش برای ورود انرژی خورشیدی به ساختمان‌ها

پنجره‌ایرانیان؛ بحث به‌کارگیری از انرژ‌ی‌های نو به‌قدری که در دیگر کشورها جاافتاده، در کشور ما همچنان به‌عنوان یک موضوع گنگ و ناشناخته مطرح است و به دلیل نبود آشنایی و فرهنگ‌سازی و همچنین عدم توجه ویژه به این موضوع، جایگاه انرژی‌های نو در ایران تاسف بار تلقی می‌شود.

مطالب بیشتر
محرومیت صنعت پروفیل آلومینیوم از رقابت‌های جهانی
محرومیت صنعت پروفیل آلومینیوم از رقابت‌های جهانی

پنجره‌ایرانیان؛ قدمت تولید پروفیل آلومینیومی در کشور شاید بیشتر از کشورهای همسایه باشد اما این قیاس، نشان‌دهنده برتری ایران در این زمینه نیست زیرا تولیدکنندگان پروفیل در کشور ترکیه، در مدت‌زمانی که وارد این حوزه پرسود شده‌اند، از تمام ظرفیت‌ها و توانمندی‌های خود بهره برده‌اند و توانسته‌اند بعد از مدت‌زمان کوتاهی، سرمایه اولیه خود را برگردانند.

مطالب بیشتر
شرط دولت برای خاتمه مسکن مهر
شرط دولت برای خاتمه مسکن مهر

پنجره ایرانیان: قائم مقام وزیر راه و شهرسازی و مجری ویژه مسکن مهر شرط تکمیل 570 هزار واحد مسکن مهر باقی مانده را اعلام کرد.

مطالب بیشتر
از غرفه پنجره ایرانیان در همدان دیدن کنید
از غرفه پنجره ایرانیان در همدان دیدن کنید

پنجره ایرانیان از کلیه علاقمندان و فعالان صنعت در و پنجره دعوت می‏ کند تا از غرفه این نشریه در نخستین نمایشگاه در و پنجره، ماشین ‏آلات و صنایع وابسته، واقع در سالن ابن سینای شهر همدان بازدید به عمل آورند.

مطالب بیشتر
علت خزان زودرس ساختمان‌های ایرانی
علت خزان زودرس ساختمان‌های ایرانی

پنجره‌ایرانیان؛ عمر مفید ساختمان در ایران همانند قیمتش خوش‌اقبال نیست که هرروز بالا و بالاتر رود چراکه ساختمان‌ها در ایران خیلی زود فرسوده شده، نامشان با کلنگی بودن گره‌خورده و درنتیجه خزان زودرس ساختمان‌ها شروع می‌شود.

مطالب بیشتر
خانه‌های شناور خودکفا در تولید آب و برق
خانه‌های شناور خودکفا در تولید آب و برق

پنجره ایرانیان: محققان دو موسسه IVI و IKTS اقدام به ساخت خانه‌های شناور جدید در دریاچه Geierswalde کرده‌اند که در تولید آب و برق خودکفا هستند.

مطالب بیشتر
ایجاد منطقه ویژه انرژی‌های تجدید پذیر در سیستان
ایجاد منطقه ویژه انرژی‌های تجدید پذیر در سیستان

پنجره ایرانیان: رئیس بنیاد نخبگان سیستان و بلوچستان با اعلام اینکه طرح ایجاد منطقه ویژه انرژی‌های نو در استان با پیگیری بنیاد نخبگان استان و حمایت ستاد فناوری انرژی‌های تجدیدپذیر معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و استانداری سیستان و بلوچستان در حال پیگیری است که در صورت تحقق استان به قطب تولید انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل خواهد شد.

مطالب بیشتر
نمایشگاه صنعت ساختمان بارسلونا ۲۰۱۷
نمایشگاه صنعت ساختمان بارسلونا ۲۰۱۷

پنجره‌ایرانیان: نمایشگاه صنعت ساختمان بارسلونا 2017 خردادماه 96 برگزار می‌شود.

مطالب بیشتر
بازار مسکن، پول‌های بورس را جذب می‌کند؟
بازار مسکن، پول‌های بورس را جذب می‌کند؟

پنجره‌ایرانیان؛ یک کارشناس بازار مسکن گفت: رکود این بازار در ماه‌های اخیر از سه عامل ثبات قیمت نهاده‌های ساختمانی، ورود به فصل سرما و افت ساخت‌وساز نشأت می‌گیرد، اما بازار ملک این ظرفیت را دارد که پول‌های خارج‌شده‌ اخیر از بورس و سپرده‌های بانکی را جذب کند.

مطالب بیشتر
امسال ۳۰ هزار میلیارد تومان وام به تولیدکنندگان پرداخت می‌شود
امسال ۳۰ هزار میلیارد تومان وام به تولیدکنندگان پرداخت می‌شود

پنجره‌ایرانیان؛ معاون وزیر صنعت، معدن و تجارت گفت: امسال ۳۰ هزار میلیارد تومان تسهیلات از محل منابع داخلی بانک‌ها به واحدهای تولیدی، صنعتی و معدنی کشور تزریق می‌شود.

مطالب بیشتر
بررسی عملکرد دولت در بخش مسکن و شهرسازی و عمران شهری
بررسی عملکرد دولت در بخش مسکن و شهرسازی و عمران شهری

پنجره‌ایرانیان؛ مرکز پژوهش‌های مجلس در گزارشی به بررسی عملکرد دولت در بخش مسکن و شهرسازی و عمران شهری پرداخت.

مطالب بیشتر