FOM Fondu, Delft Texnologiya Universiteti, Toyota Motor Avropa və Kaliforniya Universitetinin tədqiqatçılarından ibarət birgə komanda istilik şəklində enerji itkisini minimuma endirməklə günəş batareyalarının məhsuldarlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa ümid etdikləri yeni nanostruktur hazırlayıblar.

Silikon günəş hüceyrələrinin çevrilmə səmərəliliyi birbaşa fotonların enerjisini alan neçə elektronun «qadağan zonadan» keçə biləcəyindən asılıdır. Bunun üçün fotonun enerjisinin silisiumun bu “qadağan olunmuş zolağının” eninə bərabər olması lazımdır. Bununla belə, günəş işığı bant boşluğundan daha çox enerjiyə malik bir çox foton ehtiva edir. Nəticədə, artıq enerji istilik kimi israf edilir, bu da günəş batareyasının çıxışını məhdudlaşdırır.

Bir neçə il əvvəl Delft Texnologiya Universitetinin tədqiqatçıları artıq foton enerjisini toplayan və əlavə elektronların “boşluq” üzərindən atlamasına imkan verən kiçik kürələr şəklində yarımkeçirici material hazırladılar. Kvant nöqtələri adlanan bu nanosferlər diametri insan saçının on mində birini təşkil edir. Bununla belə, yeni materialdan istifadənin bütün nəzəri cəlbediciliyinə baxmayaraq, praktikada günəş batareyasının gücü o qədər də artmadı.

Problem onda idi ki, nanosferlərin səthini sabitləşdirmək üçün böyük molekulların istifadəsi səbəbindən elektronların əksəriyyəti öz kvant nöqtələrində qapalı qalır. Bu böyük molekullar elektronların bir kvant nöqtəsindən digərinə “tullanmasının” qarşısını alır və nəticədə elektronların sərbəst axınının (elektrik cərəyanı) əmələ gəlməsinin qarşısını alır.

Beynəlxalq alimlər qrupu tərəfindən hazırlanmış yeni nanomaterial dizaynda böyük molekullar kiçik molekullarla əvəz olunur və kvant nöqtələri arasındakı boşluq alüminium oksidlə doldurulur. Bu, kvant nöqtələri arasında daha yaxşı əlaqə yaratmağa imkan verdi və nəticədə günəş batareyası tərəfindən daha çox elektrik istehsal edildi.

Alimlər lazer spektroskopiyasından istifadə edərək, tək bir fotonun həqiqətən çoxlu elektronların kvant nöqtələri olan materialdakı «boşluqdan» keçməsinə səbəb olduğunu tapdılar. Hesablamaları apardıqdan sonra onlar müəyyən etdilər ki, nəzəri cəhətdən günəş batareyasının ümumi məhsuldarlığını 45 faizə qədər artırmaq mümkündür — bu, adi günəş elementinin səmərəliliyindən 10 faiz çoxdur.

Click here to preview your posts with PRO themes ››

Tədqiqatçılar indi yeni dizayndan istifadə edərək günəş batareyasının prototipini yaratmaq üçün sənaye tərəfdaşları tapmaq niyyətindədirlər.

{sosial}