پنجره‌های جدید خورشیدی دو طرفه کوانتومی

به گزارش گروه رسانه‌های دیگر خبرگزاری آنا، گروه آزمایشگاهی لوس آلاموس این پنجره جدید را با استفاده از دو لایه از نقاط کوانتومی کم‌قیمت با قسمت‌های مجزا در طیف خورشید طراحی کرده است.

پنجره‌های خورشیدی با دو شیشه به نقاط کوانتومی منگنز مجهز هستند که نور آبی و ماوراء بنفش را روی سطح شیشه جلویی جذب کرده و نقاط کوانتومی ایندیم سولفید مس و بقیه طیف نور را روی سطح پشتی شیشه جذب می‌کند. هنگامی که نور جذب می‌شود نقاط کوانتومی آن را در طول موج طولانی‌تر منتشر می‌کنند. بازتاب داخلی، نور را به لبه‌ها هدایت می‌کند و با استفاده از سلول‌های خورشیدی در قاب پنجره جمع‌آوری می‌کند و سپس تبدیل به انرژی می‌شوند.

تجزیه طیف خورشیدی در این پنجره‌ها که انرژی بالاتر و پایین‌تر از فوتون‌های خورشیدی دارند به طور جداگانه پردازش می‌شود و در واقع این مورد نکته اصلی در این تحقیق است.

نقاطی که در لبه جلویی ظاهر می‌شوند اساسا برای جذب مجدد آزاد هستند و این گروه با استفاده از نقاط کوانتومی با یون منگنز از ناخالصی‌های تابشی استفاده می‌کنند. نور جذب شده توسط نقاط کوانتومی این ناخالصی را فعال می‌کند و پس از فعال‌سازی یون‌های منگنز انرژی کمتری نسبت به جذب نقاط کوانتومی منتشر می‌کنند. این ترفند اجازه می‌دهد تا تقریبا همه اتلاف به دلیل خودجذبی نقاط کوانتومی کاهش یابد.

نمونه اولیه این پنجره کوانتومی بازده بالای 6/4 درصد برای نور خورشید و بهره‌وری تبدیل انرژی خورشیدی به برق 3/1 درصد را داشت. کارایی این پنجره با توجه به معماری دو طرفه آن بیش از دستگاه‌های تک‌لایه است و در ساختارهایی با ابعاد پنجره LSC بیش از 2500 سانتی‌متر مربع بیش از 100 درصد است.

ویکتور کلیموف پژوهشگر ارشد این تحقیق می‌گوید: «با مواد ارزان‌قیمت، مواد قابل پردازش، نقاط کوانتوم و پنجره‌های دوبل روش جدیدی برای کاهش هزینه‌های انرژی خورشیدی و تامین الکتریسیته ارائه خواهد شد».

منبع: ایسنا