Νέο ρεκόρ απόδοσης για τα quantum-dot

Τα ηλιακά κύτταρα από πολύ λεπτούς υμένες κβαντικών τελειών (quantum dots), τα οποία κατασκεύασαν ερευνητές του MIT, έθεσαν νέο ρεκόρ απόδοσης, της τάξης του 9%.

Tweet

Τα ευέλικτα, φθηνα, για μεγάλες εκτάσεις, ελαφριά ηλιακά κύτταρα, είναι δύσκολο να παραχθούν, δεδομένου ότι απαιτούν μια αδρανή ατμόσφαιρα και υψηλές θερμοκρασίες, και συχνά αποικοδομούνται σε σύντομο χρονικό διάστημα, μετά την έκθεση στον αέρα. Ερευνητές στο MIT, όμως, χρησιμοποίησαν μια νέα μέθοδο για να δημιουργήσουν ηλιακά κύτταρα από εξαιρετικά λεπτές στρώσεις κβαντικών τελειών, σε μια διαδικασία που υπόσχεται την αποφυγή αυτών των προβλημάτων, και σε θερμοκρασία δωματίου.

Αυτή η τελευταία έρευνα βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες του Καθηγητή Χημείας του Lester Wolfe, Moungi Bawendi, στην παραγωγή κβαντικών τελειών με λεπτές, ομοιόμορφες επιστρώσεις με ιδιότητες που διέπονται από ακρίβεια. Μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα ευρύ φάσμα υλικών, τα μικροσκοπικά σωματίδια που περιέχονται στην ταινία είναι ξεχωριστά πολύ αποτελεσματική στη μετατροπή φως σε ηλεκτρική ενέργεια.

Σύμφωνα με τον Vladimir Bulovic, Fariborz Maseeh Καθηγητή Αναδυόμενης Τεχνολογίας στην Πολυτεχνική Σχολή του MIT, ενώνοντάς τα σε λεπτές επιστρώσεις «θα τους επιτρέψουν να κάνουν αυτό που κάνουν ως άτομα – να απορροφούν το φως πολύ καλά – αλλά, επίσης, να λειτουργήσουν ως ομάδα, μεταφέροντας φορτίο».

Ως αποτέλεσμα αυτής της διάταξης, το φορτίο μεταφέρεται διαμέσου της μεμβράνης, συλλέγεται στα άκρα, όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια σε ένα κύκλωμα δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Αν και δεν είναι ακόμα τόσο αποτελεσματικό όσο τα συμβατικά ηλιακά κύτταρα, με περίπου εννέα τοις εκατό της ενέργειας του φωτός που λαμβάνεται από τα κύτταρα να μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα, ο βαθμός βελτίωσης στον τομέα αυτό, σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα, αποτελεί μια αξιοσημείωτη πτυχή.

«Το πυρίτιο είχε έξι δεκαετίες για να φτάσει εδώ που είναι σήμερα, και ακόμα και αυτό δεν έχει φτάσει, θεωρητικά, στο όριό του ακόμα», λέει ο Bulovic. «Δεν μπορούμε να ελπίζουμε ότι μια εντελώς νέα τεχνολογία μπορεί να υπερνικήσει τις εδραιωμένες, σε μόλις τέσσερα χρόνια ανάπτυξης».