سلول‌ خورشیدی ارزان‌تر و چندمنظوره با پژوهش‌های الکترونی جدید

پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی (HOIPs) در تبدیل نور به الکتریسیته بسیار بهینه عمل می‌کنند. آن‌ها سبک، انعطاف‌پذیر و ارزان هستند. پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی بهترین گزینه‌ی ما برای بهبود سیستم‌های انرژی خورشیدی هستند؛ سیستم‌هایی که به وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی پایان خواهند داد.

پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی تنها یک مشکل دارند: پایداری. در یک سلول خورشیدی، حضور نور الکترون‌ها را برانگیخته می‌کند. این الکترون‌های برانگیخته، انرژی مورد نیاز خانه‌ها، وسایل و هر چیز دیگری را که به سلول‌های خورشیدی متصل باشد فراهم می‌کنند. الکترون‌های پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی، سریعا انرژی خود را از دست می‌دهند؛ مخصوصا وقتی در دماهای متغیر قرار می‌گیرند. به همین دلیل استفاده از آن‌ها در سلول‌های خورشیدی دشوار است.

برای بهره بردن از پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی ما باید راهی بیابیم تا الکترون‌های برانگیخته، مدت زمان بیشتری در این وضعیت باقی بمانند. سونگ هون لی، فیزیکدان و جاشوا چوی، شیمی دان، از دانشگاه ویرجینیا چنین راهی را یافته‌اند. آن‌ها در مقاله‌‌ای که در  Proceedings of the National Academies of Sciences منتشر کرده‌اند، توضیح داده‌اند که چرخش مولکول‌ها در پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی به پایداری حالت برانگیخته‌ی الکترون‌ها منجر می‌شود.

پژوهش این دو شخص می‌تواند کشف غیر منتظره‌ای باشد که به پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی امکان می‌دهد تبدیل انرژی بهینه‌تری انجام دهند. چوی می‌گوید:

این یافته‌ ما را در مسیری قرار می‌دهد که پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی را به‌منظور دستیابی به بهره‌وری بیشتر و بهره‌وری طولانی‌تر در شرایط متغیر تغییر دهیم.

با این حال، گرچه این کشف بسیار امیدبخش است؛ لی صریحا بیان کرد که به پژوهش‌های بیشتری نیاز است:

باید راه‌هایی یافت تا تأثیر چرخش مولکول‌ها بر زمان برانگیختگی الکترون‌ها را به بیشترین مقدار ممکن رساند.

اگر این کار انجام شود، پروسکایت‌های هیبرید آلی-معدنی بهترین و کامل‌ترین ماده برای تأمین انرژی ساختمان‌ها، تأمین انرژی افرادی که در مناطق دوردست زندگی می‌کنند و حتی سوخت فضا خواهد بود.

حقایقی جالب از سیاره نپتون و مدار آن
بررسی کنید

لی می‌گوید:

انرژی خورشید، فراوان‌ترین منبع انرژی و پایدارترین آن‌ها است. تحقق فناوری‌های انرژی خورشیدی برای موفقیت بشر روی کره‌ی زمین و فراتر از آن ضروری است.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

پاسخی بگذارید