خبر تولید رنگ خورشیدی ارزان با کمک نقاط کوانتومی

[rahele_s 6,472]

[TABLE=align: right]

[TR]

[TD][/TD]

[/TR]

[/TABLE]

گروهی از محققان در دانشگاه‌های واترلو و نوتردام با تولید رنگ خورشیدی نقطه کوانتومی تک – روکشی، زمان ساخت پیل‌های خورشیدی نقطه کوانتومی را به کمتر از یک ساعت کاهش داده است. اگرچه راندمان این رنگ خورشیدی 5 برابر کمتر از بیشترین راندمان گزارش شده برای شکل‌های چندفیلمی است، اما این محققان پیش‌بینی می‌کنند که می‌توان راندمان آن را بهبود داد و آن را تبدیل به راهی ساده و به صرفه از نظر اقتصادی برای تهیه پیل‌های خورشیدی کرد.

 

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی سرامیران به نقل از نانو، این رنگ خورشیدی جدید شامل یک خمیر قهوه‌ای یا زرد رنگ ساخته شده از نقاط کوانتومی است. اندازه کوچک این نانوبلورهای نیمه‌رسانای ریز این امکان را برای آنها فراهم می‌کند که تقریبا همه نور خورشیدی مرئی برخوردی را با لایه بسیار نازکی از نقاط، جذب کنند. این محققان سه نوع از نقاط کوانتومی را آزمایش کردند: CdS، CdSe و TiO₂؛ همه آنها شبه پودر همراه با آب و ترت بوتانول بعنوان حلال بودند.

 

 

 

 

نانوذرات تیتانیا با نقاط کوانتومی CdS یا CdSe روکش‌دهی می‌شوند. این نانوذرات کامپوزینی، موقعی که با یک حلال مخلوط شوند، خمیری تشکیل می‌دهند که می‌توان آن را بعنوان رنگ تک – مرحله‌ای بکار برد.

همانطور که پراشانت کمات، یکی از این محققان، توضیح می‌دهد؛ همه رنگ‌های خورشیدی تجاری سوسپانسیون‌های مبتنی بر نانوذرات تیتانیا هستند. اما بجای اضافه کردن رنگ‌دانه آلی به این رنگ خورشیدی برای دادن رنگ دلخواه، در اینجا این محققان برای رسیدن به خواص الکترونیکی و نوری دلخواه، به این رنگ خورشیدی نانوبلورهای نیمه‌رسانای رنگی را اضافه کردند.

 

این محققان برای ساخت مخلوط‌های رنگی مختلف، چندین نسبت نقاط کوانتومی و ترکیب مختلف را آزمایش کردند. آنها متوجه شدند که با ترکیبی از نانوذرات CdS/TiO₂ و CdSe/TiO₂ مخلوط شده، می‌توان به بهترین عملکرد رسید، بویژه موقعی که CdS و CdSe بعنوان یک روکش مستقیما روی نانوذرات TiO₂ ترسیب می‌شوند. این رنگ خورشیدی، هنگام روکش‌دهی روی یک الکترود شیشه‌ای، راندمان تبدیل توان کلی بیش از 1 درصد دارد. اگرچه بعضی از پیل‌های خورشیدی نقطه کوانتومی چند فیلمی راندمان‌هایی بزرگ‌تر از 5 درصد دارند، اما این محققان فکر می‌کنند که با استفاده از نقاط کوانتومی مختلف و بهینه‌سازی بهتر می‌توان راندمان این رنگ خورشیدی را بطور قابل‌توجهی افزایش داد.

 

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی معتبر ACS Nano منتشر کرده‌اند..

 

منبع : نانو