مواد جدید، پیشرفت‌هایی در عملکرد سلول‌های خورشیدی ایجاد می‌کنند.

انرژی خورشیدی در حال تبدیل شدن به یکی از محبوب‌ترین منابع انرژی جایگزین برای تأمین برق پاک و مقرون‌به‌صرفه است.

با این حال، فناوری فعلی برداشت انرژی خورشیدی هنوز به طور کامل از پتانسیل نور خورشید بهره‌برداری نکرده است، بنابراین تحقیقات اخیر دانشمندان دانشگاه کره توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

راندمان جمع‌آوری نور عامل اصلی در تعیین خروجی برق از پنل‌های خورشیدی است.

عکس: رویترز

این تیم تحقیقاتی که در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است، ماده جدیدی را کشف کرده‌اند که قادر به جذب اکثر طول موج‌ها در طیف خورشیدی است و در نتیجه میزان نوری را که فناوری‌های انرژی خورشیدی می‌توانند برداشت کنند، به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. آنها "ابرکره‌ها" یا نانوکره‌های طلا را توسعه داده‌اند که می‌توانند طول موج‌هایی را که برای مواد فتوولتائیک فعلی غیرقابل دسترس هستند، جذب کنند.

اگرچه نانوذرات نقره و طلا به دلیل پتانسیلشان برای برداشت انرژی خورشیدی شناخته شده‌اند، اما تنها می‌توانند بخش کوچکی از طیف خورشیدی را جذب کنند. تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت این فناوری را با استفاده از ابرکره‌های طلای خودآرا، که از نانوذرات طلا تشکیل شده‌اند تا کره‌های کوچکی را تشکیل دهند، بهبود بخشد. با تنظیم قطر ابرکره‌ها، ظرفیت جذب نور آنها را افزایش دادند.

راندمان جذب نور خورشید چشمگیر.

برای آزمایش اثربخشی ابرکره‌ها، تیم تحقیقاتی از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای بهینه‌سازی طراحی و تخمین عملکرد استفاده کردند. نتایج نشان داد که ابرکره‌ها می‌توانند تا ۹۰٪ طول موج‌های خورشیدی را جذب کنند. در آزمایش‌های عملی، هنگامی که محلولی حاوی ابرکره‌ها به یک ژنراتور ترموالکتریک اعمال شد و با یک شبیه‌ساز انرژی خورشیدی LED روشن شد، میانگین جذب انرژی خورشیدی به ۸۹٪ رسید، در حالی که میزان جذب نانوذرات طلای منفرد تنها ۴۵٪ بود.

سونگوو لی، یکی از دانشمندان درگیر در این تحقیق، گفت: «ابرکره‌های پلاسمونیک ما مسیر ساده‌ای را برای مهار کل طیف خورشیدی فراهم می‌کنند. این فناوری پوشش می‌تواند به طور قابل توجهی مانع سیستم‌های حرارتی خورشیدی و فوتوترمال با راندمان بالا را در کاربردهای عملی انرژی کاهش دهد.»

اگر این ابرکره‌ها به طور گسترده در تولید پنل‌های خورشیدی به کار گرفته شوند، می‌توانند صرفه‌جویی قابل توجهی را برای جوامع و خانوارهایی که از انرژی خورشیدی استفاده می‌کنند، به ارمغان بیاورند و در عین حال به کاهش آلودگی هوا نیز کمک کنند. این پیشرفت، چشم‌اندازهایی را برای آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر در زمینه انرژی ایجاد می‌کند.

با این حال، اینکه آیا این ابرکره‌ها به ماده جدیدی برای پنل‌های خورشیدی تبدیل خواهند شد یا خیر، همچنان یک سوال بی‌پاسخ است.

منبع: https://thanhnien.vn/vat-lieu-moi-tao-dot-pha-hieu-suat-pin-mat-troi-185260428110516658.htm