افزایش کارایی پنل‌های خورشیدی با استفاده از مواد دوبعدی

ايرنا/ محققان کره‌اي با بررسي مواد دوبعدي پروسکيتي در پنل‌هاي خورشيدي نشان دادند که چگونه مي‌توان کارايي اين پنل‌ها را با بهينه‌سازي اين مواد دوبعدي افزايش داد. مواد دوبعدي مورد استفاده در پنل‌هاي خورشيدي مي‌تواند موجب افزايش کارايي اين پنل‌ها شود. محققان موسسه فناوري جورجيا با همکاري پژوهشگراني از KAUST با تنظيم ساختاري از جنس مواد دوبعدي پروسکيتي نشان دادند که مي‌توان طول عمر حاملان پرانرژي داغ را با تابش نور افزايش داد. اين راهبرد مي‌تواند راهي براي جذب بهتر انرژي خورشيد باشد. پروسکيت‌هاي ارگانيک غيرآلي هيبريدي مواد جذابي براي پنل‌هاي خورشيدي هستند چرا که نسبت به سيليکون ارزان‌تر هستند. با اين حال چگونگي پايداري طولاني‌مدت مواد پروسکيتي يکي از سوالاتي است که بايد به آن پاسخ داده شود. جون‌بين از اعضا اين گروه تحقيقاتي مي‌گويد: «به‌ عنوان جايگزيني براي پروسکيت‌هاي هيبريدي سه‌بعدي، پروسکيت‌هاي دوبعدي هيبريدي مي‌توانند پايداري را در برابر رطوبت افزايش دهد. با اين حال خنک کردن حاملين بار هنوز موردمطالعه قرار نگرفته است.» حاملين داغ به دليل طيف گسترده‌اي از انرژي‌هاي خورشيدي تشکيل مي‌شوند که از نور مادون قرمز تا نور مرئي قرمز و از بنفش تا فرابنفش مي‌توانند روي اين حاملين اثرگذار باشند. زماني که تابش به پنل خورشيدي انجام مي‌شود، الکترون‌ها به حالت برانگيخته درمي‌آيند، نور با انرژي بالا مي‌تواند حاملين داغ بسيار برانگيخته ايجاد کند اما بخشي از اين انرژي جذب نشده و از دست مي‌رود. اين گروه تحقيقاتي به بررسي اين موضوع پرداخت که آيا تغيير ترکيب آلي ساختار دوبعدي پروسکيتي مي‌تواند سرعت فرآيند خنک‌ کردن حاملين بار را کاهش داده و در نتيجه تمام انرژي جذب شود. آن‌ها با استفاده از طيف‌سنجي ليزر بسيار سريع مواد پروسکيتي يديد سرب را با سه ماده آلي مختلف يعني اتانول آمين (EA)، آمينوپروپانول (AP) و فنيل اتيل آمين (PEA) موردبررسي قرار دادند. آن‌ها تفاوت معني‌داري بين اين سه ماده پيدا کردند. نتايج نشان داد در صورتي که تک‌بلور EA۲pbI۴ استفاده شود سرعت سرد شدن کمتر است. اين گروه معتقد است که يافتن چگونگي کاهش دما در ديناميک حاملين داغ در پروسکيت‌هاي دوبعدي مي‌تواند به طراحي پنل‌هاي خورشيدي با کارايي بالا کمک کند. ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد