بهبود کارايي پيل‌هاي خورشيدي به کمک نانو ساختار فروالکتريک

باشگاه خبرنگاران/ پژوهشگران کره‌اي دانشگاه پوهانگ با استفاده از نوعي نانوساختار موفق به بهبود پيل‌هاي خورشيدي آلي شدند. نتايج يافته‌هاي اين گروه نشان مي‌دهد که با اين روش کارايي پيل‌ها بين 10 تا 400 درصد قابل افزايش است.

پژوهشگران کره‌اي موفق به ارائه ساختار جديدي شدند که مي‌تواند کارايي پيل‌هاي خورشيدي را افزايش دهد. اين گروه تحقيقاتي از دانشگاه پوهانگ اعلام کردند که اين ساختار جديد مي‌تواند بهره تبديل انرژي را به شکل چشمگيري افزايش دهد در حالي که نوع پليمر نيمه هادي مورد استفاده در پيل‌هاي خورشيدي آلي تاثير زيادي در اين فرآيند ندارد.

در اين پژوهش محققان از اين حقيقت استفاده کردند که جرياني که در اثر تابش نور به پيل خورشيدي ايجاد مي‌شود، تمايل زيادي به پاسخ‌دهي به تغييرات ميدان الکتريکي دارد. اين گروه ابتدا فيلم نانوکمپلکس فروالکتريکي ايجاد کرده و بين لايه فتواکتيو و پليمر نيمه هادي قرار دادند. اين کار روي يکي از الکترودهاي پيل خورشيدي انجام شد و ايده آن براساس اين واقعيت است که استفاده از پليمر فروالکتريک موجب چيدمان دوقطبي‌هاي مغناطيسي روي فيلم در يک جهت مي‌شود.

فيلم وارد شده نقش مهمي در انتقال جريان دارد به طوري که همانند يک کانال انتقال دهنده موجب عبور الکترون و حفره به سوي دو قطب منفي و مثبت مي‌شود. با اين کار، هدر رفت جريان به حداقل مي‌رسد. با اعمال مقدار کمي ميدان الکتريکي مي‌توان نيروي فتوالکتريکي دستگاه را به صورت سيستماتيک کنترل کرد و جريان خارج شده از دستگاه را بهينه سازي نمود.

اين گروه تحقيقاتي با استفاده از افزايش عمر بارهاي توليد شده توسط تابش نور به بيش از 80 درصد موفق شدند کارايي را در اين سيستم بين 10 تا 400 درصد بهبود دهند. اين پروژه اهميت زيادي دارد چرا که محققان موفق شدند به مشکل کمبود پليمر نيمه هادي در پيل‌هاي خورشيدي آلي فائق آيند. هر پليمر نيمه‌هادي به ساختار عنصري نياز دارد که در آنها چيدمان با دقت بالايي کنترل شود.

چوگيل وون از محققان اين پروژه مي‌گويد: « نتايج يافته‌هاي ما يک مدل جديدي را نشان مي‌دهد که در آن ساختار عنصري ويژه‌اي براي اولين بار به کار رفته است. از اين ساختار مي‌توان براي توليد نسل جديد نيمه‌هادي‌هاي آلي استفاده کرد.»