متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۸/۰۱/۲۶

تعداد بازدید : ۳۸۴

تعداد رای : ۳

حل راز ظرفیت منفی در سلول‌های خورشیدی پروسکایت

پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف با همکاری محققان EPFL علت ظرفیت بالا یا حتی منفی در سلول‌های خورشید پروسکایت را مشخص کردند.

 

پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف با همکاری محققان EPFL علت ظرفیت بالا یا حتی منفی در سلول‌های خورشید پروسکایت را مشخص کردند.

 

سلول‌های خورشیدی پروسکایت در آستانه‌ی پشت سر گذاشتن سلول‌های خورشیدی لایه‌ی نازک کنونی هستند و به نظر می‌رسد که این سلول‌های خورشیدی، ایده‌ال باشند. این سلول‌ها بسیار پربازده و کم هزینه‌اند. البته مسئله‌ی پایداری بلند مدت همچنان یک مسئله‌ی اساسی در این نوع سلول‌های خورشیدی به حساب می‌آید. مرتبط با این مسئله یک پدیده‌ی عجیب در مواد و وسائل پروسکایت اتفاق می‌افتد، جایی که روندهای آهسته‌ی میکروسکوپیک منجر به تولید نوعی «اثر حافظه‌ای» در آنها می‌شود.

 

برای مثال، اندازه‌گیری بازده‌ی سلول‌های خورشیدی پروسکایت بستگی به مدت زمان نور تابیده شده به آن یا مدت زمان بکارگیری ولتاژ قبل از اندازه‌گیری بازده دارد. چندسال پیش، تاثیرات این موارد در بکارگیری نمودار ولتاژ-جریان منجر به اختلاف نظرهایی درباره‌ی چگونگی اندازه‌گیری بازده‌ی پروسکایت‌ها شد. یک مثال دیگر از این روند نامشخص بازیابی جزئی سلول‌های خورشیدی که پیش از این تضعیف شده‌اند در طول چرخه‌ی روز-شب است.

 

زمانیکه عملکرد سلول‌های خورشیدی به عنوان تابعی از فرکانس اندازه‌گیری می‌شود این اثرات ذکر شده در بالا موجب نگرانی است، این روش اندازه‌گیری بر پایه‌ی فرکانس، روش اندازه‌گیری معمول برای شناسائی این ابزارها با جزئیات بیشتر است.

 

این اثرات منجر به سیگنال‌های بزرگ در فرکانس‌های کوچک (هرتز به میلی‌هرتز) می‌شود و به طرز عجیبی باعث تولید مقادیر ظرفیتی منفی «غیرفیزیکی» خواهد شد که این مسئله هنوز برای پژوهشگران یک معما است.

 

حالا مهندسین شیمی در EPFL با همکاری پژوهشگران ایرانی موفق به حل این معما شده‌اند. این پژوهشگران متوجه شدند که ظرفیت بالای پروسکایت یک ظرفیت کلاسیک بر مبنای ظرفیت بار محسوب نمی‌شود بلکه زمان پاسخ آهسته‌ی سلول‌ها منجر به این مسئله می‌شود.

 

پژوهشگران این مسئله را با اندازه‌گیری در دامنه‌ی زمان و با استفاده از آهنگ‌های ولتاژ متفاوت نشان دادند. آنها متوجه شدند که منبع ظرفیت ظاهری یک اصلاح آرام از جریان عبور کننده از سلول‌های خورشیدی است که توسط انباشتگی آرام بار یونی جابه‌جا شونده کنترل می‌شود. یک جریان آرام آرام زیاد شونده مانند یک ظرفیت منفی در طیف امپدانس به نظر می‌رسد.

 

این کار مسائل و ناگفته‌های مرتبط با رابطه‌ی بین اثرات فوتوولتاییک و رسانایی یونی مواد پروسکایت را تا حد زیادی روشن می‌کند. دستیابی به چنین درک عمیقی منجر به طراحی و ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایت پایدار می‌شود.

 

این کار توسط تیم تحقیقاتی دکتر تقوی نیا، از دانشگاه صنعتی شریف و گروهی از محققان EPFL سوئیس انجام شده و نتایج آن در نشریه nature communications از انتشارات موسسه نیچر منتشر شده است.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)