نسل بعدی سلول‌های خورشیدی در راه است

به گزارش صندوق نوآوری و شکوفایی ریاست جمهوری، سلول‌های خورشیدی پروسکایت، یکی از فناوری‌های جدید خورشیدی است که توسعه سریعی داشته است و می‌تواند در مقایسه با سلول‌های خورشیدی سیلیکون رایج در بازار کارآیی بیشتری داشته باشد.

یک تیم تحقیقاتی شیمی پاک از دانشگاه فلیندرز استرالیا، برای نخستین بار لایه‌های نانویی از جنس فسفرین نازک برای به‌کارگیری در سلول‌های خورشیدی پروسکایت دارای دمای پایین، استفاده کرده است.

آنها در این فرآیند دستگاه مایع گردابی ( VFD) را به‌کار بردند.

اکنون ماده اصلی سلول‌های خورشیدی که برای سقف‌های بناها و قاب‌های خورشیدی دیگر استفاده می‌شود، از جنس سیلیکون است اما برای تولید این سلول‌های خورشیدی، انرژی بسیاری نیاز است. در ضمن ماده سیلیکون به اندازه ماده فسفرین، پایدار نیست.

از طرفی فسفرین به دلیل اینکه رسانای خوبی است و در عین حال می‌تواند نور مرئی را جذب کند، ماده‌ای عالی برای استفاده در تولید سلول‌های خورشیدی محسوب می‌شود.

بیشتر مواد غیر فلزی مورد استفاده در گذشته، فقط یک ویژگی داشتند و مانند فسفرین، از دو نوع ویژگی برخوردار نبودند. این محققان اکنون روشی جالب برای تبدیل فسفر سیاه ورقه ورقه شده به فسفرین یافته‌اند که می‌تواند تولید سلول‌های خورشیدی را کارآمدتر و در عین حال ارزان‌تر کند.

آنها در آزمایش‌های خود متوجه شدند که فسفرین موجود در سلول‌های خورشیدی، تولید الکتریسیته را ۲ تا ۳ درصد افزایش می‌دهد.

تحقیق در زمینه تولید فسفرین دو بُعدی در حجم وسیع و تولید مواد دیگری، مانند گرافین که قرار است در آینده در سلول‌های خورشیدی به‌کار گرفته شوند، راه را برای ساخت سلول‌های خورشیدی پایدارتر و کارآمدتر، پالس‌های نور لیزری نزدیک مادون قرمز و حتی اجاق‌های مایکروویو در اندازه‌های صنعتی، باز می‌کند.

محققان می‌گویند، کار با فسفرین نشان می‌دهد که افزودن اتم‌های مختلف به ماتریکس، نتایج بسیار امیدبخشی در انجام کاتالیزور به ویژه در بخش شکافت آب برای تولید هیدروژن و اکسیژن دارد.

از آنجا که ساختارهای پروسکایتی را می‌توان به صورت مصنوعی تولید کرد، ساخت سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر انجام شده و در حجم بیشتری به بازار وارد می‌شوند.

این روزها برای یافتن روش‌های جدیدی به منظور بهتر شدن عملکرد سلول‌های خورشیدی پروسکایت، تحقیقات دیگری در جریان است.

محققان دانشگاه فلیندرز امیدوارند به زودی با استفاده از فسفرین، نسل بعدی سلول‌های خورشیدی را که بسیار کارآمدتر و در عین حال ارزان‌تر است را به بازار عرضه کنند.