1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

افزایش کارایی پیل‌های خورشیدی با نیترید گالیم ایندیم

کلمات کلیدی : پیل ( سلول ) خورشیدی - نیترید گالیم ایندیم تاریخ خبر : 1391/05/02 تعداد بازدید : 2248

پژوهشگران آمریکایی با استفاده از نیترید گالیم ایندیم کارایی پیل‌های خورشیدی را افزایش دادند. برای این کار آنها از نانوسیم‌های نیترید گالیم استفاده کردند که موجب کاهش فشار در ساختار نیترید گالیم ایندیم می‌شود.

نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

پژوهشگران آمریکایی با استفاده از نیترید گالیم ایندیم کارایی پیل‌های خورشیدی را افزایش دادند. برای این کار آنها از  نانوسیم‌های نیترید گالیم استفاده کردند که موجب کاهش فشار در ساختار نیترید گالیم ایندیم می‌شود.

محققانی که در حوزه پیل‌های فتوولتائیک کار می‌کنند در تلاشند تا آنجا که امکان دارد طول موج‌های بیشتری از نور خورشید را جذب کرده و به الکتریسیته تبدیل کنند با این کار کارایی پیل‌ها افزایش می‌یابد. اگر چنین امری  صورت نگیرد آنگاه پیل‌ها تنها بخش کوچکی از طیف نور را جذب می‌کنند ماحصل کار به هدر رفتن بخش زیادی از وقت و انرژی در این فرآیند است.


برای رسیدن به کارایی بالا پژوهشگران به استفاده از نیترید گالیم ایندیم فکر می‌کنند. تغییر غلظت ایندیم موجب می‌شود تا محققان قادر باشند  پاسخ پیل‌ها را در برابر نور خورشید به‌نحوی اصلاح کنند که طول موج‌های بیشتری را جذب کند. در واقع با تغییر طراحی و افزایش جذب نور خورشید، کارایی پیل‌های خورشیدی نیز افزایش می‌یابد. سیلیکون که ماده‌ای رایج و استاندارد در تولید پیل‌های فتوولتائیک است تنها می‌تواند پرتوهای نور مرئی را جذب کند.

مشکلی که در این میان وجود دارد این است که، نیترید گالیم ایندیم که از خانواده نیترید III است، روی فیلم‌های نیترید گالیم رشد می‌کند. از آنجایی که فاصله میان صفحات بلوری در نیترید گالیم و نیترید گالیم ایندیم با هم متفاوت است در نتیجه یک ناهمگونی ساختاری در لایه‌های رشد کرده ایجاد می شود که این امر موجب فشار ساختاری و محدودیت در ضخامت و درصد ایندیم به کار رفته در لایه می‌شود. افزایش درصد ایندیم در پیل خورشیدی موجب می‌شود طیف نور قابل جذب در پیل بهبود یابد اما پایداری پیل را در برابر فشار کاهش می‌دهد.

پژوهشگران آزمایشگاه ساندیا در مقاله‌ای که در نشریه Nanotechnology  به چاپ رساندند نشان دادند که اگر این لایه‌ها به‌جای یک سطح صاف، روی نانوسیم‌ها رشد کنند آنگاه نانوسیم‌ها موجب می‌شود تا فشار ساختاری کمتری در لایه‌ها شکل گیرد. با این روش محققان توانستند پیل‌های خورشیدی نانوسیمی با 33درصد ایندیم تولید کنند که بیشتر از آن چیزی است که قبلا به‌دست آمده بود.

روش‌های منحصر به‌فرد مختلفی برای ایجاد پیل خورشیدی  نانوسیمی نیتریدی III ارائه شده است. در این پروژه فرآیند بالا به پایین برای ایجاد آرایه نانوسیم به کار گرفته شده که در آن از ماسک سیلیکای کلوئیدی برای تولید لایه نیترید گالیم استفاده شد. پس از اچ کردن، نانوسیم‌هایی با ارتفاع یکنواخت ایجاد شد. در قدم بعد لایه‌‌های بیرونی با استفاده از رسوب شیمیایی از فاز بخار تشکیل شدند که این لایه‌ها از جنس نیترید گالیم بودند. در نهایت هم نیترید گالیم ایندیم روی آن بوجود آمد.