تاسیسات نیوز/ صدیقه بهزادپور: سلول های خورشیدی پروسکایت در مدت کوتاهی راه طولانی را پیموده اند، اما هنوز جای پیشرفت وجود دارد. مهندسان اکنون لایهای از نقاط کوانتومی را به دستور غذا اضافه کردهاند که در نتیجه سلول خورشیدی پایدارتری با بازدهی تقریباً رکوردی ایجاد میکند.
مواد پروسکایت به چند دلیل سلول های خورشیدی موثری را ایجاد می کنند. لایههای نازک آنها میتوانند به طور موثر کل طیف نور مرئی را جذب کنند، ساخت آنها ارزان، سبک وزن و انعطافپذیر هستند.
اما مطمئناً یک شکار وجود دارد. سلول های خورشیدی پروسکایت مشکلات پایداری دارند و می توانند در شرایط واقعی تخریب شوند و کارایی آنها در مقیاس های بزرگتر کاهش می یابد. در مطالعات گذشته، دانشمندان سعی کردهاند با افزودن مولکولهای حجیم، رنگدانههای قدیمی، افزودنیهای دوبعدی یا ترکیبات فلفل، پایداری را بهبود بخشند.
برای مطالعه جدید، محققان EPFL و موسسه تحقیقات انرژی کره یک عنصر جدید – نقاط کوانتومی – را آزمایش کردند. این ذرات ریز هنگام روشن شدن، رنگهای خاصی از نور ساطع میکنند و در مواردی مانند تلویزیون و سلولهای خورشیدی استفاده میشوند.
در این مورد، تیم از نقاط کوانتومی ساخته شده از نوعی اکسید قلع استفاده کرد تا به عنوان لایه انتقال الکترون دستگاه عمل کند. این لایه الکترون های تولید شده توسط پروسکایت را به داخل الکترود می فرستد، بنابراین می توان از انرژی استفاده کرد. در مقایسه با مواد معمولی دی اکسید تیتانیوم که این لایه از آن ساخته شده است، نقاط کوانتومی ظرفیت دستگاه برای گرفتن نور را بهبود بخشیده و همچنین اثری را که گاهی بین دو لایه ایجاد میشود کاهش میدهد که معمولاً کارایی را کاهش میدهد.
در مجموع، این تیم دریافت که سلول های خورشیدی پروسکایت با لایه نقطه کوانتومی بازدهی تا ۲۵٫۷ درصد را به دست آوردند – فقط ۰٫۱ درصد کمتر از رکورد فعلی پروسکایت که توسط دستگاهی با اندازه ۰٫۰۸ سانتی متر مربع (۰٫۰۱ اینچ) ثبت شده است. راندمان سلولهای خورشیدی بزرگتر نیز مناسب بود: تیم بازده ۲۳٫۳ درصدی را برای سلول ۱ سانتیمتر مربع (۰٫۲ اینچ)، ۲۱٫۷ درصد برای ۲۰ سانتیمتر مربع (۳٫۱ اینچ) و ۲۰٫۶ درصد را برای ۶۴ سانتیمتر مربع (۹٫۹ اینچ) ثبت کرد.