سلول های خورشیدی Golden Sandwich ، تبدیل 85 درصد از نور خورشید به الکتریسیته

منتشر شده بوسیله مجتبی رفیعی در

دانشمندان موسسه تحقیقات علوم الکترونیک در دانشگاه هوکایدو سلول فتوولتائیکی تولید کرده اند که Golden Sandwich نام دارد ، فتوالکترودی که قادر است ۸۵ درصد از نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کند.  بله ، این یک کار تحقیقاتی است و هنوز به مراحل تولید انبوه برای مقاصد تجاری نرسیده است . اما توقف و تفکر برای یک دقیقه می تواند اهمیت این کشف بزرگ را در صنعت انرژی های تجدید پذیر برای شما آشکار کند.

این موفقیت دانشگاه هوکایدو به سلول های نسل اینده اشاره دارد که می توانند ۵ برابر پربازده تر از سلول های موجود باشند. البته ، هنوز مشخص نیست نسخه های تجاری این محصول چقدر قیمت خواهند داشت ، با این وجود فقط کافیست بهره انرژی ۵ برابری از نور خورشید  را در ذهن خود تجسم کنید.

رمز و راز مواد  ساخت Golden Sandwich چیست ؟ یک لایه دی اکسید تیتانیوم با ضخامت فقط ۳۰ نانومتر با یک لایه طلا به ضخامت ۱۰۰ نانومتر در یک سمت و نانو ذرات طلا در سمت دیگر . هنگامی که نورخورشید به سمت نانو ذرات برخورد می کند ، لایه طلایی زیر آن به مانند یک آینه رفتار کرده و نور را در حفره بین دو لایه طلایی به دام می اندازد. این موضوع به نانو ذرات کمک می کند تا بیشترین میزان نور خورشید را جذب کنند که برای ضریب تبدیل انرژی سلول بسیار حائز اهمیت می باشد.

در یک مقاله که به واسطه کشف انها به چاپ رسیده است ، محققان گفته اند که نانو ذرات طلا پدیده ای به نام رزونانس پلاسمون محلی را از خود نمایش می دهند که طول موج های معینی از نور خورشید را جذب می کنند. آنها میگویند ” فوتوالکترود ما به صورت موفقیت آمیزی شرایط جدیدی را ایجاد کرده است. پلاسمون ها و نور مرئی در لایه دی اکسید تیتانیوم به دام افتادند و باعث شده نور خورشید با طیف وسیعی از طول موج ها به وسیله نانوذرات طلا جذب شوند “. این بازدهی تبدیل انرژی نوری ۱۱ برابر بالاتر از آنهایی است که فاقد عملکرد به دام اندازی نور می باشند .

این تحقیق همچنین می تواند منجر به یک دستاورد مهم برای تجزیه آب به اجزا تشکیل دهنده آن ( هیدروژن و اکسیژن ) شود. هیدروژن می تواند یک عنصر مهم در اقتصاد انرژی پاک برای آینده باشد، اما امروزه بیشترین هیدروژن های تجاری موجود در بازار از گاز طبیعی حاصل می شوند که این موضوع خود مزایای پاک بودن آن را به چالش می کشاند.

محققان نهایتا از تحقیقشان استنتاج کردند ” با استفاده از مقادیر بسیار کمی از مواد ، این فوتوالکترود تبدیل پربازده ای از نور خورشید به انرژی تجدیدپذیر را فراهم کرده است که می تواند به تحقق انرژی برای یک جامعه پایدار کمک کند ” و البته این یک کشف بسیار سودمند برای سیاره ای است که تحت استرس بسیار شدید از انتشار کربن ناشی از مصرف سوخت های فسیلی است می باشد.

 
دسته بندی ها : تازه های تکنولوژی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *