مه ۲۰۱۳

Some rights reserved by Argonne National Laboratory

ست دارلینگ[1] و همکارانش از وزارت انرژی امریکا سال‌هاست تلاش می‌کنند نوع جدیدی یاخته‌ی خورشیدی بسازند که به یاخته‌های فوتوولتاییک آلی [2](OPV) معروف هستند. فوتوولتاییک‌های آلی را می‌توان بسیار ارزان‌تر از یاخته‌های خورشیدی معمولی ساخت و کم‌تر تأثیرات نامطلوب بر محیط زیست دارند. اما اشکال عمده‌ی فوتوولتاییک‌های آلی این است که بازدهی‌ آنها به‌اندازه‌ی یاخته‌های خورشیدی معمولی نیست. دارلینگ و همکارانش از مرکز مواد در مقیاس نانومتر[3] آزمایشگاه آرگان و چشمه‌ی پیش‌رفته‌ی فوتون [4](APS) توانسته‌اند یکی از عوامل عمده‌ی این کاهش بازدهی را پیدا کنند. دارلینگ می‌گوید که دانشمندان تازه متوجه شده‌اند که ناخالصی‌ها در موادی که ساختار نانومتری دارند مشکل به‌وجود می‌آورند، اما تا کنون حتی نمی‌توانستیم وجود چنین ناخالصی‌هائی را تشخیص دهیم.

بری لای^[5] و یورگ میزر^[6] ، فیزیکدانان آزمایشگاه آرگان، با استفاده از فلوئورسانی در اثر پرتوهای x پرشدت سنکروترون چشمه‌ی پیش‌رفته‌ی فوتون آزمایشگاه آرگان توانستند از این ناخالصی‌ها تصویر بسازند. اتم‌های فلز پالادیوم که در فرآیند ساخت به‌صورت کاتالیزگر به‌کار می‌رود بارهای الکتریکی حاصل از برخورد فوتون به یاخته‌های خورشیدی را به دام‌ می‌اندازند و بازدهی یاخته‌های خورشیدی را کاهش می‌دهند. گام بعدی یافتن راه‌هائی برای کم‌کردن اثر فرآیند به‌دام‌‌افتادن الکترون‌ها و یا جلوگیری از آن است. اما در این بین، این کار پژوهشی باعث شده است شیمیدان‌ها و سازندگان مواد آلی یاخته‌های خورشیدی به مقدار پس‌ماند کاتالیزگر در محصولات‌شان توجه کنند. دارلینگ می‌گوید پژوهشگران پیش از این از مشکل مشابهی در ابزارهای آلی نورگسیل آگاهی داشته‌اند و عجیب است که تا کنون متوجه وجود مشکل مشابه در یاخته‌های خورشیدی نشده بودند. این ابزارها وارون کار یاخته‌های خورشیدی را انجام می‌دهند یعنی برق را به نور تبدیل می‌کنند.

منبع:

Scientists detect residue that has hindered efficiency of promising type of solar cell
Jared Sagoff
3 May 2013
Argonne National Laboratory - Press Releases
http://www.anl.gov/articles/scientists-detect-residue-has-hindered-efficiency-promising-type-solar-cell

[1] Seth Darling
[2] Organic Photovoltaics
[3] Center for Nanoscale Materials
[4] Advanced Photon Source
[5] Barry Lai
[6] Jörg Maser