.){kind=link}
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียกำลังสร้างเซลล์แสงอาทิตย์จากวัสดุที่ไม่ธรรมดา ซึ่งก็คือไดชาลโคเจนไนด์สองมิติของโลหะทรานซิชัน (DPM) ตามอัตภาพ วัสดุเหล่านี้มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำในการแปลงแสงเป็นไฟฟ้า แต่เบากว่าแผงภาพถ่ายซิลิคอนสมัยใหม่ถึงร้อยเท่า สำหรับพื้นที่ น้ำหนักเบาเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ แต่ยังมีงานที่ต้องทำบนแผงที่มี DPM
ความหนาของฟิล์ม DPM ไม่เกินกี่อะตอม นี่คือขนาดที่บางกว่าชั้นซิลิกอนหรือแกลเลียมอาร์เซไนด์หลายลำดับในแผงภาพถ่ายสมัยใหม่ สิ่งนี้จะทำให้สามารถสร้างเซลล์แสงอาทิตย์แบบ DPM ที่เบากว่าร้อยเท่าหรือมากกว่านั้น เพื่อขยายการมีอยู่ของมนุษย์ในอวกาศ - ในวงโคจร บนดวงจันทร์และดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ น้ำหนักของสินค้าที่ขนส่งจากโลกจะมีความสำคัญ เวลาจะมาถึง และซิลิคอนในพลังงานอวกาศจะต้องถูกละทิ้งไป จากนั้น นักวิจัยมั่นใจว่ายุคทองของแผงรับแสงที่ทำจากไดชาลโคเจนไนด์ของโลหะทรานซิชันจะมาถึง
อย่างไรก็ตาม วัสดุ DPM มีข้อเสียเปรียบอย่างมาก ตัวอย่างโฟโตเซลล์ทั้งหมดที่สร้างขึ้นจนถึงปัจจุบันแสดงประสิทธิภาพได้ไม่เกิน 5% ในแง่ของน้ำหนัก ก็ยังดีกว่าซิลิกอน แต่ในกรณีอุดมคติ ประสิทธิภาพของวัสดุที่มีแนวโน้มจะต้องเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับโครงสร้างของโฟโตเซลล์ให้เหมาะสม นี่คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียทำและประสบความสำเร็จอย่างมาก พวกเขาเสนอโครงสร้างของเซลล์ DPM ที่มีประสิทธิภาพ 12%
ควรชี้แจงว่าประสิทธิภาพดังกล่าวบรรลุผลสำเร็จในโมเดลดิจิทัลของโฟโตเซลล์ นักวิจัยตัดสินใจที่จะไม่เริ่มต้นด้วยการทดลอง แต่ด้วยการสร้างแบบจำลองซึ่งสมเหตุสมผล - วิธีนี้ถูกกว่าและเร็วกว่า แต่บนพื้นฐานของแบบจำลองดิจิทัลและวิธีการที่พัฒนาขึ้น ผู้เชี่ยวชาญมั่นใจว่าพวกเขาหรือเพื่อนร่วมงานจะสามารถนำเสนอตัวอย่างทางกายภาพของเซลล์แสงอาทิตย์จากไดชาลโคเจนไนด์ของโลหะทรานซิชันได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างน้อย 10% ในอีก XNUMX-XNUMX ปีข้างหน้า .
ความลับของการพัฒนาซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้เล่าให้ฟังในนิตยสาร Device ฉบับล่าสุดนั้นอยู่ในโครงสร้างหลายชั้นขององค์ประกอบ (ฟิล์มบนฟิล์ม เมื่อโฟตอนสะท้อนแสงจำนวนมากเริ่มทำงาน) เช่นเดียวกับใน การออกแบบอิเล็กโทรดซึ่งทำให้สามารถควบคุม excitons ได้อย่างมีประสิทธิภาพ - องค์ประกอบที่ใช้งานหลักของโครงสร้าง DPM สองมิติ แต่ทั้งหมดนี้ยังคงอยู่บนกระดาษ เรากำลังรอการนำไปใช้จริง
อ่าน: