افزایش ۱۹۰ درصدی بازدهی سلول های خورشیدی با مواد کوانتومی جدید به گزارش سیبکس، به نظر می آید نسل جدید موثرترین و پربازده ترین صفحه های خورشیدی در راه می باشد. به گزارش سیبکس به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه لیهای(Lehigh) ماده ای با پتانسیل افزایش چشم گیر کارایی پنل های خورشیدی را توسعه داده اند. اما چه چیزی آنرا تا این حد متفاوت می کند؟ به نقل از آی ای، نوآوری های مداوم برای بهبود بهره وری دستگاههای مولد انرژی های تجدیدپذیر، بخصوص در تأمین نیازهای جهانی انرژی بسیار مهم شده است. استفاده از مواد کوانتومی برای نجات تیم تحقیقاتی دانشگاه لیهای نمونه اولیه ای را با استفاده از یک ماده کوانتومی بعنوان لایه فعال در یک سلول خورشیدی معرفی کرده است. این ماده، جذب فتوولتائیک ۸۰ درصدی و بازده کوانتومی خارجی تا ۱۹۰ درصدی را نشان داده است. این شاهکاری قابل توجه است، چونکه از حد نظری تعیین شده برای سلول های خورشیدی سنتی مبتنی بر سیلیکون فراتر رفته است. چیندو اکوما استاد فیزیک در دانشگاه لیهای و نویسنده این مقاله تحقیقاتی در اطلاعیه ای اظهار داشت: این کار نشان دهنده یک جهش رو به جلو در درک و توسعه راهکارهای انرژی پایدار می باشد. برجسته کردن نگاههای نوآورانه ای که می توانند کارایی انرژی خورشیدی و دسترسی را در آینده نزدیک بازتعریف کنند. بهبود کارایی قابل توجه این ماده به خصوصیت منحصر به فردی به نام «حالت های باند متوسط» خلاصه می شود. این حالت های باند میانی به سطوح انرژی خاصی در ساختار الکترونیکی ماده اشاره دارد که برای تبدیل نور به انرژی ایده آل است. در این ماده جدید، حالت های باند میانی امکان جذب انرژی فوتون از دست رفته توسط سلول های خورشیدی سنتی را فراهم می کنند. در حالیکه سلول های سنتی پربازده انرژی فوتون را از راه بازتاب و گرما از دست می دهند، این تیم از شکاف های واندروالس که شکاف های کوچک اتمی بین مواد لایه ای دوبعدی است، استفاده کردند تا بر این محدودیت غلبه کنند. آنها اتم های مس صفر ظرفیتی را بین لایه های یک ماده دو بعدی ساخته شده از سلنید ژرمانیوم و سولفید قلع قرار دادند. در واقع پژوهشگران برای کارآمدتر کردن آن، اتم های مس صفر ظرفیتی را در این شکاف ها وارد کردند تا کارایی سلول خورشیدی را بالا برند. یک نمونه اولیه پیشرفته پژوهشگران بعد از مدل سازی کامپیوتری گسترده این سیستم، سر انجام یک نمونه اولیه را توسعه دادند. اکوما می گوید: واکنش سریع و بازدهی افزایش پیدا کرده آن نشان دهنده پتانسیل این ماده معروف به GeSe/SnS بعنوان یک ماده کوانتومی جهت استفاده در کاربردهای فتوولتائیک پیشرفته است و راهی برای بهبود کارایی در تبدیل انرژی خورشیدی عرضه می کند. به قول اکوما، این ماده یک نامزد امیدوارکننده برای توسعه نسل بعدی سلول های خورشیدی با کارایی بالاست. گنجاندن این ماده جدید در سیستم های مولد انرژی خورشیدی موجود، به تلاشهای تحقیق و توسعه بیشتری نیاز دارد. با این وجود اکوما تاکید می کند که تکنیک آزمایشی مورد استفاده برای ایجاد این مواد هم اکنون بسیار پیشرفته است. دانشمندان روشی را یافته اند که اتم ها، یون ها و مولکول ها را با دقت وارد مواد می کنند. بر اساس گزارش آژانس بین المللی انرژی، صفحات خورشیدی در سال ۲۰۲۳ به تنهایی سه چهارم ظرفیتهای تجدیدپذیر اضافه شده در سراسر دنیا را به خود اختصاص دادند. در سال ۲۰۲۲، تولید صفحات خورشیدی تا ۲۶ درصد افزوده شد و ظرفیت تولید آن به ۱۳۰۰ تراوات ساعت رسید. این بزرگترین رشد مطلق یک نسل از تمام فناوری های تجدیدپذیر را در سال ۲۰۲۲ نشان داد و برای نخستین بار در تاریخ از تولید انرژی از باد پیشی گرفت. تحقیقات این تیم تحقیقاتی با کمک مالی وزارت انرژی ایالات متحده تأمین شد. جزئیات این پژوهش در مجله Science Advances انتشار یافته است. 1403/01/24 18:04:48 5.0 / 5 184 تگهای خبر: الكترونیكی , توسعه , دستگاه , سیستم این مطلب سیبکس را پسندیدید؟ (1) (0) تازه ترین مطالب مرتبط تمدید فراخوان جشنواره ایده تا محصول صنعت ارتباطات بادبان خورشیدی ناسا در فضا باز شد اهمیت کمبود تراشه در صنایع مختلف بهبود شبکه های مخابراتی با مدیریت هوشمند پژوهشگر ایرانی استنفورد نظرات بینندگان در مورد این مطلب نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۷ بعلاوه ۳