علمی و پزشکی

ابداع یک ماده جدید برای صفحات خورشیدی

پنل های خورشیدی که به عنوان فتوولتائیک نیز شناخته می شوند، برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته به دستگاه های نیمه هادی یا سلول های خورشیدی متکی هستند.

برای تولید الکتریسیته، سلول های خورشیدی به میدان الکتریکی نیاز دارند تا بارهای مثبت را از بارهای منفی جدا کنند. برای دستیابی به این زمینه، سازندگان اغلب سلول های خورشیدی را با مواد شیمیایی ترکیب می کنند به طوری که یک لایه از دستگاه دارای بار مثبت و لایه دیگر دارای بار منفی است.

این طراحی چند لایه تضمین می کند که الکترون ها از سمت منفی به سمت مثبت حرکت می کنند و عامل مهمی در پایداری و عملکرد دستگاه است، اما استفاده از این مواد شیمیایی و ترکیب لایه ها هزینه بیشتری را به فرآیند تولید سلول خورشیدی اضافه می کند.

اکنون یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی وزارت انرژی ایالات متحده، روش منحصر به فردی را توسعه داده اند که راه ساده تری برای تولید سلول های خورشیدی ارائه می دهد. در این روش، از یک ماده خورشیدی کریستالی با میدان الکتریکی داخلی استفاده می‌شود که توسط دانشمندان موادی به نام «فروالکتریک» ممکن شده است.

این موضوع در اوایل سال جاری در مجله “Scientific Advance” معرفی شد. فروالکتریسیته در واقع یک ویژگی در برخی مواد است که دارای حالت پلاریزاسیون ذاتی هستند که با اعمال میدان مغناطیسی خارجی می توان آن را معکوس کرد.

این ماده فروالکتریک جدید که در آزمایشگاه از تریبرومید ژرمانیوم (CsGeBr3) ساخته شده است، راه را برای ساختن دستگاه های سلول خورشیدی آسان می کند. برخلاف مواد خورشیدی سنتی، این کریستال ها در داخل قطبی هستند، بنابراین یک طرف کریستال بار مثبت و طرف دیگر بار منفی ایجاد می کند و نیازی به استفاده از مواد شیمیایی نیست.

خبر مرتبط:  توصیه های مهم برای کاهش استرس داوطلبان کنکور

این ماده علاوه بر فروالکتریک بودن، بدون سرب است. آنها یک کلاس نوظهور از مواد خورشیدی هستند که به دلیل سهولت پردازش در مقایسه با سیلیکون توجه محققان را به خود جلب کرده اند.

محققان می‌گویند این ماده جدید می‌تواند به نسل جدیدی از حسگرها و دستگاه‌های حافظه پایدارتر و پاسخ‌گوی نور منجر شود.

5858