سایت آزمون دکتری ‌( www.PhdAzmoon.Net ) – محققان دانشگاه تربیت مدرس با بهره‌گیری از ترکیبات نیمه‌هادی سه‌تایی، سلول‌های خورشیدی کم‌هزینه‌ تولید کردند.

سلول خورشیدی

به گزارش پی اچ دی آزمون به نقل از ایسنا، دکتر امیرحسین چشمه خاور، از محققان طرح اظهار کرد: ترکیبات نیمه‌ هادی ترکیباتی هستند که مقاومت الکتریکی آنها بسیار بیشتر از مواد هادی و بسیار کمتر از مواد عایق است. این ترکیبات تحت شرایط خاص می‌توانند به هادی جریان الکتریسیته تبدیل شوند. 

وی افزود: عمده کاربرد این مواد که به دو دسته‌ کلی نوع p و نوع n تقسیم می‌شوند، در ساخت دیود، تولید اشعه‌ لیزر و سلول‌های خورشیدی است، از این رو بهینه‌ سازی خواص این ترکیبات می‌تواند عملکرد تجهیزات تولید شده از آنها را بهبود بخشد.

چشمه خاور با اشاره به مشکلات اصلی پیش روی تجاری‌سازی سلول‌های خورشیدی، گفت: سلول‌های خورشیدی بدون ایجاد کوچک‌ترین آلودگی توانایی تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی را دارند؛ ولی مشکلی که تجاری شدن این سلول‌ها را با محدودیت جدی مواجه می‌کند، قیمت تمام ‌شده‌ بالای سلول و عدم پایداری آنها است.

وی ادامه داد: از این ‌رو در این پروژه سعی شده با بهره‌گیری از نیمه‌هادی‌های جدید، هزینه‌ تولید این سلول‌ها را کاهش و پایداری آنها را افزایش دهیم؛ چراکه با بهره‌گیری از نتایج این طرح می‌توان سلول‌های خورشیدی با قیمت پایین‌تر و بازدهی بالاتر تولید کرد.

این محقق به ارائه‌ توضیحات کامل‌تری در رابطه با نیمه‌رساناها پرداخت و خاطر نشان کرد: مواد نیمه ‌رسانا در حضور نور خورشید و با جذب آن جفت الکترون- حفره تولید می‌کنند. این دسته از مواد دارای دو نوار انرژی به نام ترازهای ظرفیت و هدایت هستند. اختلاف انرژی بین این دو تراز گاف نامیده می‌شود.

وی اضافه کرد: هر چه مقدار این گاف انرژی کمتر باشد، یعنی ماده با گرفتن فتون‌های کم انرژی‌تری می‌تواند جفت الکترون حفره تولید کند. اندازه‌ ذرات نیز تأثیر مستقیمی بر گاف انرژی دارد.

چشمه خاور، یادآور شد: در این پژوهش نانوذرات نیمه‌هادی سه‌تایی بر پایه‌ مس جهت تولید سلول خورشیدی ارزان‌ قیمت و پایدار استفاده شده است. همچنین پارامترهای تأثیرگذار بر دست‌یابی به یک مورفولوژی و گاف انرژی مطلوب مورد ارزیابی قرار گرفته‌است.

این طرح در قالب رساله‌ دکترای دکتر امیرحسین چشمه خاور و با راهنمایی دکتر علیرضا محجوب از دانشگاه تربیت مدرس و دکتر نیما تقوی‌نیا از دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفته است. این رساله تحت عنوان پایان‌نامه‌ موردنیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ توسعه‌ فناوری نانو نیز رسیده است.