تبلیغات
انجمن علمی نانوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی یزد - پیل خورشیدی ارزان‌تر و کارآمدتر با الکترود نانولوله‌ای
سه شنبه 4 مهر 1391  07:41 ق.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانوتکنولوژی ،

طبق تحقیق جدید انجام شده بوسیله محققان دانشگاه‌های رایس و تسینگهوا، جنگلی از نانولوله‌های کربنی جایگزین کارآمدی برای الکترود پلاتین در پیل‌های خورشیدی حساس شده با رنگ‌دانه آلی است.


جان لو از دانشگاه رایس و یکی از این محققان، می‌گوید که آرایه‌های نانولوله تک جداره آنها هم بسیار الکتروفعال‌تر و هم بطور بالقوه ارزان‌تر از پلاتین هستند. این الکترود نانولوله‌ای در ترکیب با الکترولیت سولفیدی که اخیرا در دانشگاه تسینگهوا ابداع شده است، می‌تواند منجر به پیل‌های خورشیدی بادوام‌تر و کارآمدتر با کسری از هزینه رایج برای پیل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون مرسوم شود. 

 
 
آرایه‌های نانولوله‌های کربنی تک‌جداره هم‌راستا بطور عمودی، کلیدی برای ساخت پیل‌های خورشیدی حساس شده با رنگ‌دانه آلی ارزان‌تر و کارآمدتر هستند. این آرایه‌ها به شیشه رسانا منتقل شده، روی آنها یک الکترود ثانویه اکسید تیتانیوم قرار داده شده و بوسیله الکترولیت عاری از ید احاطه می‌شوند.
 
لو می‌گوید که ساخت پیل‌های خورشیدی حساس‌شده با رنگ‌دانه آلی آسان‌تر از ساخت پیل‌های فوتوولتائیک مبتنی بر سیلیکون است، اما راندمان آنها کم است. رنگ‌دانه‌ها فوتون‌ها را جذب کرده و بارهایی به شکل الکترون‌های ایجاد می‌کنند. این بارهای الکتریکی ابتدا بوسیله یک لایه اکسید تیتانیوم نیمه‌رسانای ترسیب شده روی یک جمع‌کننده جریان بدام افتاده و سپس در سرتاسر دیگر جمع‌کننده جریان به الکترود شمارنده منتقل می‌شوند. 

در این پیل‌ها از الکترولیت مبتنی بر ید استفاده می‌شود، اما ید جمع‌کننده‌های رایج فلزی را می‌خورد و بنابراین باعث کاهش پایداری این پیل‌ها می‌شود. الکترولیت ید همچنین متاسفانه تمایل به جذب نور در طول‌موج‌های مرئی دارد و این بدین معنی است که از فوتون‌های کمتری می‌توان استفاده کرد. 

بنابراین محققان دانشگاه تسینگهوا تصمیم گرفتند که از الکترولیت غیرخورنده مبتنی بر سولفید استفاده کنند. این الکترولیت، نور مرئی کمی جذب می‌کند و با نانولوله کربنی تک‌جداره به خوبی کار می‌کند. 

این محققان الکترود نانولوله‌ای و الکترولیت سولفیدی را با هم ترکیب کرده و پیل خورشیدی جدیدی ساختند. آنها قادر به رسیدن به راندمان تبدیل توان پنج و بیست و پنج صدم درصد شدند. این راندمان از راندمان بیشینه 11 درصدی اینگونه پیل‌های خورشیدی با الکترولیت یدی و الکترود پلاتینی کمتر است، اما از راندمان پیل‌های ساخته شده از این الکترولیت جدید سولفیدی و یک الکترود شمارنده پلاتین مرسوم، بطور قابل‌توجهی بیشتر است. 

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در بخش گزارش‌های علمی مجله‌ی Nature منتشر کرده‌اند. 
نانو دات آی ار

   


نظرات()  
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

انجمن علمی نانوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی یزد