تبدیل نور به برق در کریستال
محققان کشف کرده‌اند که کریستال‌های پروسکایت، ضریب انتقال قدرتمندی دارند که می‌توانند صنعت سلول‌های خورشیدی را متحول کنند.
به هر حال، محققان همیشه در حال کلنجار رفتن با نور هستند. از فیزیکدانان گرفته که تلاش می‌کنند که آن را به ماده تبدیل کنند تا دانشمندانی که می‌خواهند آن را به شکل صوت ذخیره کنند، این تابش الکترومغناطیسی خواص بسیاری دارد که می‌تواند با روش‌های خلاقانه و بسیار مفید مورد استفاده قرار گیرد.
در حال حاضر، کشف جدیدی از دانشگاه آمستردام و دانشگاه اوزاکا نشان داد که کریستال‌های پروسکایت(perovskite) ممکن است کلیدی برای تبدیل کارآمد نور به برق باشند.
تحقیقاتی که توسط پروفسور تام گرگورکیویچ از دانشگاه آمستردام و پروفسور یاسوفومی فوجیوارا از دانشگاه اوزاکا رهبری شد، دریافته است که کریستال‌ها دارای خواص ضریب انتقال قوی هستند که تا کنون یک واقعیت ناشناخته بود.
پروسکایت‌ها در سال 1839 توسط گوستاو رز، کانی‌شناس آلمانی و به نام کنت لو آلکسیویچ پروسکی (Count Lev Alekseevich Perovski) کانی‌شناس فقید روسی نام‌گذاری شد.
پروسکایت‌ها کانی‌های مشابه با ساختار بلوری به شکل کلسیم تیتانیوم اکسید(CaTiO3) هستند.
این مواد در سلول‌های خورشیدی کاربرد دارند که جایگزین سیلیکون‌های سنتی می‌شوند، زیرا می‌توان آنها را با تکنیک‌های بسیار ساده‌تر و ارزان‌تر تولید کرد.
علاوه بر این، کارایی سلول‌های خورشیدی ساخته شده از پروسکایت‌ها در چند سال گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته است. به طوری که از 3.8 درصد در سال 2009 به 22.7 درصد در اواخر سال 2017 رسیده است.
این سلول‌های پروسکایتی با پتانسیل ارائه راندمان بسیار بالا همراه با هزینه‌های تولید کم، به عنوان پیشرفته‌ترین فناوری خورشیدی پیشرو در نظر گرفته می‌شوند.
همچنین خواص الکترونیک مطلوب پروسکایت‌ها برای ساخت LEDها، تلویزیون‌ها و حتی لیزرها مفید است.
حداکثر بازدهی یک سلول خورشیدی، یعنی توانایی آن برای تبدیل نور به برق، در سلول‌های خورشیدی معمولی حدود 30 درصد است.
با این حال، در موادی که ضریب انتقال بیشتری دارند، این بهره‌وری به 44 درصد نیز رسیده است. اکنون سوال این است پروسکایت‌ها چه عددی را ثبت می‌کنند؟
تاکنون، مطالعات طیف سنجی انجام شده توسط محققان بر روی نانوبلورهای پروسکایت که از سزیم، سرب و ید ساخته شده‌اند، نشان داد که کارایی آن بالاتر از هر ماده دیگر است که تاکنون گزارش شده است.
محققان می‌گویند اکنون متوجه شده‌اند که این ماده تاثیر اساسی و بنیادینی بر روی توسعه مواد آینده خواهد گذاشت. به عنوان مثال می‌توان از پروسکایت‌ها برای ساخت حسگرهای نوری بسیار کارآمد و در آینده در سلول‌های خورشیدی استفاده کرد.
این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.
منبع: ایسنا
1696
