|
آيندهاي را تصور كنيد كه سقف منازل مسكوني و ساختمانهاي تجاري ميتواند با فيلمهاي
ارزانقيمت و فوقالعاده نازك نيمههادي نانومقياس كه به خوبي، نور خورشيد را به انرژي
الكتريكي تبديل ميكنند و حقيقتاً تمام نيازهاي الكتريكي ساختمان را برطرف ميكنند،
لايهگذاري شود. اين آينده توسط محققان آزمايشگاه بركلي يك مرحله به واقعيت نزديكتر شد.
محققان آزمايشگاه بركلي و دانشگاه كاليفرنيا، نخستين پيلهاي خورشيدي فوقالعاد نازك را ايجاد
كردند. اين پيلهاي خورشيدي نانوبلوري دوتايي، در ارزاني و آساني ساخت همانند پيلهاي
خورشيدي ساخته شده از پليمرهاي آلي هستند و مزاياي بيشتري به خاطر پايداريشان در هوا دارند
چرا كه هيچ مادة آلي ندارند.
يانگور يکي از اين محققان گفت: نانوبلورهاي غيرآلي كلوئيدي ما كلية مزاياي اولية تركيبات آلي، نظير
سنتز كنترل شده با قابليت توليد انبوه، توانايي فرآوري در محلول و حساسيت کم نسبت به افزودنيها
را دارند، علاوه بر آن جذب پهن باند و خواص عالي انتقالي نيمههاديهاي فوتوولتائيک مرسوم را حفظ
ميكنند
اين محققان روشي توصيف ميكنند كه در آن بلورهاي نانوميلهاي شكل دو نيمههادي سلنيدكادميم
(CdSe) و تلوريد كادميم (CdTe) جداگانه سنتز شدند و سپس در محلول حل شده و روي يك بستر
شيشهاي هادي تنيده شدند. فيلمهاي حاصل كه حدود هزار برابر نازكتر از يك تار موي انسان بودند،
بازده خوبي در حدود 3% جهت تبديل نور خورشيد به الكتريسيته از خود نشان دادند. اين مقدار قابل
مقايسه با ميزان تبديل بهترين پيلهاي خورشيدي آلي است، اما هنوز هم از فيلمهاي نازك پيل
خورشيدي سيليكوني مرسوم پايينتر است.
گور گفت: واضح است كه ما هنوز راه طولانياي را بايد جهت بهتر كردن ميزان تبديل بپيماييم. اما
پيلهاي خورشيدي نانوبلوري دوتايي ما، فوقالعاده نازك هستند و در محول فرآوري شدهاند، و قابليت
کاهش هزينه پيلهاي آلي فوقالعاده جذاب را دارند.
برخلاف پيلهاي خورشيدي نيمههادي متداول كه جريان الكتريسيته بين لايههاي فيلمهاي نيمههادي
نوع P و نوع n جريان مييابد، با اين پيلهاي خورشيدي نانوبلور غيرآلي جديد، الكتريسيته به خاطر يك
جفت مولكول كه به عنوان دهنده و گيرندة بارهاي الكتريكي ايفاي نقش ميكنند، جريان مييابد، اين
همان مكانيسم است كه به وسيلة آن الكتريسيته در پيلهاي خورشيدي پلاستيكي جريان مييابد.
گور گفت: چون كه پيلهاي خورشيدي نانوبلور غيرآلي ما بر مبناي مدل دهنده- گيرنده كه مخصوص
سيستمهاي آلي ميباشد، كار ميكنند، به ما كمك ميكنند تا خواص مواد ويژه مورد نياز براي ساخت
چنين ابزارآلاتي را بهتر بفهميم. اين كار همچنين برخي تشابهات كليدي بين پليمر و فيلمهاي نانوبلور را
روشن ميكند.
فيلمهاي CdTe و CdSe عايقهاي الكتريكي در تاريکي هستند، اما موقعي كه در معرض نور خورشيد
قرار ميگيرند، هدايت الكتريكي آنها به طور ناباورانهاي تا حد 3 درجه افزايش مييابد. سينترينگ اين
نانوبلورها شدت عملكرد اين فيلمها را تشديد ميكند. برخلاف پيلهاي خورشيدي پلاستيكي، كه
عملكردشان در طول زمان بدتر ميشود، به نظر ميرسد گذشت زمان عملكرد پيلهاي خورشيدي
نانوبلوري غيرآلي را بهبود ميبخشد.
گور گفت: مرحلة بعدي كار اين است كه سيستم نمونة خود را بهتر مشخصهيابي كرده و توسعه دهيم،
چرا كه هنوز خيلي چيزها هست كه ما كاملاً نفهميدهايم.
بر طبق نظر بنياد انرژي (EF)، اگر پشتبامهاي تجاري و مسكوني موجود در آمريکا با فيلمهاي نازك پيل
خورشيدي پوشانيده شود، آنها خواهند توانست حدود 710000 مگاوات الكتريسيته در ايالات متحده
توليد نمايند كه اين بيش از كل الكتريسيتهاي است كه اين كشور در حال حاضر قادر به توليد آن است.
به خاطر ميزان نور خورشيد مناسب، كاليفرنيا به عنوان نخستين كانديدا براي اين فناوري در نظر گرفته
شده است.
اين محققان نتايج کار خود را در مجلۀ Science منتشر کردهاند. | 
