طراحی پنل خورشیدی با امکان استفاده از پرتوهای مادون قرمز

به گزارش "برق نيوز" زمانی که صحبت از نصب پنل‌های خورشیدی می‌شود، هزینه نصب، هزینه کارگر و زمینی که پنل‌ها در آن نصب می‌شود اهمیت زیادی پیدا می‌کند. معمولاً هزینه تولید پیل‌های خورشیدی سیلیکونی یا تلورید کادمیم کمتر از 20 درصد از کل هزینه‌های تولید، نصب و راه‌اندازی است. بنابراین اگر هزینه زمینی که پنل در آن نصب می‌شود را کاهش دهیم، می‌توان با هزینه بسیار کم انرژی الکتریکی از نور خورشید تولید کرد. راهکار مناسب برای رفع این مشکل ایجاد ساختار کواکسیالی است.

اخیراً محققان دانشگاه کالیفرنیا روشی برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق با کارایی بالا ارائه کرده‌اند. آن‌ها نتایج یافته‌های خود را در نشریه Nano Letter منتشر کرده‌اند. در این مقاله از نانوبلورهای نیمه‌هادی و مولکول‌های آلی استفاده شده و در نهایت سیستمی ارائه شده است که می‌تواند طیف وسیعی از پرتوها از مادون قرمز تا مرئی را برای تولید الکتریسیته استفاده کند.

کریستوفر باردن از محققان این پروژه می‌گوید: «منطقه مادون قرمز در نور خورشید از میان مواد فتوولتائیک عبور می‌کند. این بخش از طیف خورشید هدر می‌رود و باید از آن استفاده کرد. این ماده هیبریدی که ما ساخته‌ایم می‌تواند فوتون مادون قرمز را دریافت کرده و با ترکیب دو فوتون، یک فوتون با انرژی بالاتر ایجاد کند. این فوتون پرانرژی‌تر می‌تواند توسط پیل فتوولتائیک جذب شده و در نهایت الکتریسیته ایجاد کند.»

باردن می‌افزاید: «ما تغییری در طراحی پیل خورشیدی انجام دادیم تا کارایی آن را افزایش دهیم. امکان استفاده از فوتون‌های مادون قرمز می‌تواند کارایی پیل خورشیدی را 30 درصد افزایش دهد.»

در این پروژه محققان از سلنید کادمیم و سلنید سرب استفاده کردند. آن‌ها از ترکیبات آلی نیز برای ساخت این پیل استفاده کردند. نانوبلورهای سلنید کادمیم می‌توانند طول موج نور مرئی را به فوتون فرابنفش تبدیل کنند، در حالی که نانوبلورهای سلنید سرب فوتون مادون قرمز را به نور مرئی تبدیل می‌کنند.

این گروه تحقیقاتی با تابش پرتو مادون قرمز 980 نانومتری موفق شدند دو برابر بیشتر از حالت رایج، الکتریسیته تولید کنند.

اداره تجاری‌سازی دانشگاه کالیفرنیا در حال ثبت پتنتی در خصوص این فناوری است.