ساخت پیل ‌خورشیدی کارآمد با نقاط‌کوانتومی ژرمانیومی

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، شرکت ناتکور تکنولوژی (Natcore Technology) با همکاری دانشگاه رایس موفق به ساخت سلول خورشیدی شده که در آن از نقاط‌کوانتومی ژرمانیومی روی ویفر سیلیکونی نوع n استفاده شده‌است.

با اعمال پوشش دی‌اکسید‌ سیلیکون (سیلیکا) روی نقاط کوانتومی ژرمانیومی می‌توان آنها را به نوع p تبدیل کرده و با استفاده از فرآیند لایه‌نشانی فاز سیال شرکت ناتکور روی یک ویفر سیلیکونی تجاری لایه‌نشانی کرد. این روش لایه‌نشانی توسط دانشگاه رایس به‌دست آمده و امتیاز استفاده از آن به‌صورت انحصاری در اختیار شرکت ناتکور است.

دنیس فلود از شرکت ناتکور می‌گوید: «ما از فناوری خود برای تقویت سیلیکون حاوی نقاط کوانتومی ژرمانیومی استفاده کرده و با این کار لایه‌ای از جنس سیلیکا روی سطح ویفر سیلیکونی ایجاد کردیم. در قدم بعد، اتصالاتی به این ویفر افزودیم تا یک سل ایجاد شود. سلول به‌دست آمده در معرض نور خورشید الکتریسیته تولید می‌کند.»

پیل خورشیدی نقاط کوانتومی دارای پتانسیل بالایی در تولید انرژی بوده و کارایی آن بالاتر از پیل‌های خورشیدی موجود در بازار است. مزیت این پیل خورشیدی آن است که می‌توان ابعاد نقاط کوانتومی را با دقت کنترل کرد. بنابراین، طول موج‌های مورد نظر برای جذب را می‌توان با کنترل ابعاد این نقاط مشخص کرد. بخشی از نور خورشید نمی‌تواند جذب لایه اصلی پیل خورشیدی شود، این دسته از نورها می‌توانند روی نقاط کوانتومی یا روی لایه سیلیکونی جذب شوند.

با استفاده از چندلایه‌های نقاط کوانتومی، می‌توان کارایی پیل خورشیدی را بهبود داد. این در حالی است که پیل‌های خورشیدی فعلی تنها بخشی از طول موج نور را جذب می‌کنند. به اعتقاد محققان این پروژه، تاکنون کسی موفق به تقویت پیل خورشیدی با استفاده از چندلایه‌های حاوی نقاط‌کوانتومی ژرمانیومی یا سیلیکونی نشده‌است. این فرآیند برای تولید انبوه بسیار ایده‌آل است.