یک لایه نازک، کارایی و پایداری سلول خورشیدی را بهبود داد
تاریخ انتشار: ۳۰ آبان ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۴۴۵۸۴۹
با همکاری مشترک میان پژوهشگران دانشگاه تورنتو، دانشگاه شمال غربی و دانشگاه تولدو، یک سلول خورشیدی یکپارچه تمام پروسکیتی با راندمان بسیار بالا و ولتاژ تنظیم شده، طراحی شد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با همکاری مشترک میان پژوهشگران دانشگاه تورنتو، دانشگاه شمال غربی و دانشگاه تولدو، یک سلول خورشیدی یکپارچه تمام پروسکیتی با راندمان بسیار بالا و ولتاژ تنظیم شده، طراحی شد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این دستگاه نمونه اولیه پتانسیل این فناوری نوظهور فتوولتائیک برای غلبه بر محدودیت‌های کلیدی مرتبط با سلول‌های خورشیدی سنتی سیلیکون بوده و در عین حال هزینه تولید کمتری نیز دارد.
تد سارجنت، استاد مهندسی دانشگاه تورنتو، که به تازگی به گروه شیمی و مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه شمال غربی پیوسته، می‌گوید: «پیشرفتهای بیشتر در کارآیی سلول‌های خورشیدی برای کاهش تولید گازگلخانه‌ای برای اقتصاد ما بسیار مهم است.»
وی گفت: «در حالی‌که سلول‌های خورشیدی سیلیکونی در سال‌های اخیر دستخوش پیشرفتهای چشمگیر شده‌اند، محدودیت‌های ذاتی در کارآیی و هزینه آنها وجود دارد که ناشی از خواص اجزاء آن است. فناوری پروسکیت می‌تواند بر این محدودیت‌ها غلبه کند.»
سلول‌های خورشیدی فعلی از ویفر‌های سیلیکونی با خلوص بسیار بالا ساخته شده‌اند که از نظر انرژی پرهزینه هستند. در مقابل، سلول‌های خورشیدی پروسکیتی از بلور‌های به اندازه نانو ساخته شده‌اند که می‌توانند با استفاده از روش‌های کم هزینه و تثبیت شده، روی یک سطح پراکنده شوند.
یکی دیگر از مزیت‌های پرووسکیت‌ها این است که با تنظیم ضخامت و ترکیب شیمیایی فیلم‌های بلوری، تولیدکنندگان می‌توانند طول موج‌های نور را که جذب می‌شوند و به برق تبدیل می‌شوند، تنظیم کنند، در حالی که سیلیکون همیشه همان قسمت از طیف خورشیدی را جذب میکند.
در این پروژه، محققان از دو لایه مختلف پروسکیتی استفاده کردند که هر کدام به بخشی از طیف خورشیدی اختصاص دارند تا آنچه را که به‌عنوان یک سلول خورشیدی یکپارچه شناخته می‌شود، تولید کند.
چونگ ون لی می‌گوید: «در سلول ما، لایه بالایی پروسکیتی دارای شکاف باند وسیع‌تری است که نور ماوراء بنفش و همچنین بخشی از نور مرئی را به خوبی جذب میکند. لایه پایین دارای شکاف باند باریک است که بیشتر به سمت قسمت مادون قرمز طیف تنظیم می‌شود. بین این دو را، با سیلیکون پوشش می‌دهیم.»
این ساختار جذبی یکپارچه، سلول را قادر می‌سازد ولتاژ بسیار بالایی را تولید کند، که به نوبه خود باعث افزایش کارایی آن می‌شود. اما نوآوری کلیدی زمانی حاصل شد که تیم رابط بین لایه پروسکیت را تجزیه و تحلیل کرد، جایی که نور جذب می‌شود و به الکترون‌های برانگیخته تبدیل می‌شود.
آیدان مکسول می‌گوید: «آنچه ما پیدا کردیم این است که میدان الکتریکی در سطح لایه پروسکیتی یکنواخت نیست.»
وی گفت: «تأثیر این امر آن بود که در بعضی جاها، الکترون‌های برانگیخته به راحتی به لایه حمل و نقل الکترونی منتقل می‌شوند، اما در برخی دیگر، آنها با حفره‌های موجود، نوترکیب می‌شوند.»
برای رسیدگی به این چالش، این تیم ماد‌ه‌ای را به‌نام ۱،۳-Propanediamonium (PDA) روی سطح لایه پروسکیت پوشانده است. اگرچه این پوشش فقط چند نانومتر ضخامت داشت، اما تفاوت بزرگی ایجاد کرد.
وقتی پوشش به سلول اضافه شد، تراز پرانرژی بسیار بهتری ایجاد کرد منجر به پیشرفت بزرگی در کارآیی کلی سلول خورشیدی شد. این تیم از روش‌های استاندارد صنعت برای اندازه‌گیری پایداری سلول جدید استفاده کرد و دریافت که ۸۶٪ از راندمان اولیه خود را پس از ۵۰۰ ساعت کار مداوم حفظ میکند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: سلول خورشیدی پژوهشگران فناوری نوظهور سلول های خورشیدی سلول خورشیدی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۴۴۵۸۴۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
کسب رتبه نخست محقق پژوهشکده سرطان معتمد در جشنواره تحقیقات برتر «سلول درمانی و سلول های بنیادی»
عضو هیات علمی پژوهشکده سرطان معتمد موفق به کسب رتبه برتر چهارمین جشنواره تحقیقات برتر در حوزه سلول درمانی و سلول های بنیادی خونساز شد
به گزارش ایسنا، چهارمین جشنواره تحقیقات برتر سلول های بنیادی خونساز و سلول درمانی به همت پژوهشکده سرطان معتمد جهاددانشگاهی و پژوهشکده انکولوژی، هماتولوژی و سل تراپی دانشگاه علوم پزشکی تهران در بیمارستان شریعتی برگزار شد.
در این مراسم زهرا سادات هاشمی، عضو هیات علمی پژوهشکده سرطان معتمد جهاددانشگاهی با ارائه مقاله؛In vivo study for cytotoxicity of murine NK cell-derived exosomes against Triple-Negative mouse mode توانست رتبه نخست را کسب کند، همچنین مرکز رشد فناوری های پیشرفته درمانی و تشخیصی با ارائه مقاله؛ «تولید گوشت آزمایشگاهی جهت تغذیه حیوانات خانگی برای اولین بار در ایران» حائر رتبه دوم و سرکار خانم فاطمه سلیمیان پژوهشگر پژوهشکده سرطان معتمد با مقاله " Human Placenta Derived Mesenchymal Stem Cells Transplantation in Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) Caused by COVID-19 (Phase I Clinical Trial):Safety profile assessment رتبه سوم را در این دوره از جشنواره کسب کردند.
انتهای پیام
تداوم بارندگیها در کشور / دمای هوا در بعضی مناطق کاهش مییابد