علم نانو و نانوساختارهای مورد استفاده در تولید سوخت های خورشیدی و فتوولتاییک
علم نانو و نانوساختارهای مورد استفاده در تولید سوخت های خورشیدی و فتوولتاییک
ذرات الکترونی کوانتومی (الکترون‌های منفی و حفره‌های با بار الکتریکی مثبت) موجود در نانوکریستال‌ها، ویژگی‌های نوری و الکترونی را به وجود می‌آورند که باعث افزایش کارآئی تبدیل انرژی سلول‌های خورشیدی به سوخت‌های خورشیدی و فوتوولتائیک با هزینه کم می‌شود. به این رویکردها و کاربردها، تبدیل فوتون خورشیدی نسل سوم اطلاق می‌شود. از جمله مهم‌ترین این ویژگی‌ها می‌توان به تشکیل بیش از یک زوج الکترون- حفره (که Excitons در نانوکریستال نیز نامیده می شود) از یک فوتون جذب شده منفرد، اشاره کرد. در نانوکریستال‌های ایزوله‌شده، حامل‌های انرژی سه بعدی (کوانتوم دات‌ها یا نقاط کوانتومی) یا دوبعدی (سیم‌ها یا میله‌های کوانتومی) موجود است. به این فرآیند، تولید Excitonهای مضاعف گفته می‌شود. این مقاله به علوم مربوط به اپتوالکترونیک (الکترونیک نوری) و ویژگی‌های نانوکریستال‌ها می‌پردازد و همچنین مروری بر وضعیت فناورانه نانوکریستال‌ها و نانوساختارها در تولید نسل سوم سوخت‌های خورشیدی و سلول‌های فوتوولتائیک دارد.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
- فوتوولتائیک‌های بر پایه نیمه‌هادی‌های حجیم
- سلول‌های خورشیدی حاوی حامل‌های برانگیخته جهت افزایش کارآئی تبدیل
- کوانتوم دات، مولد‌های Exciton مضاعف و سلول‌های خورشیدی نسل سوم
- پیکربندی‌های سلول‌های خورشیدی بر پایه کوانتوم دات و شکافت یکتائی
- الکترون‌های نوری تشکیل شده از آرایه‌های کوانتوم دات
- سلول‌های خورشیدی بر پایه کوانتوم دات حساس شده با نانو کریستال‌های دی اکسید تیتانیوم
- کوانتوم دات‌های پخش شده در نیمه‌هادی‌های آلی با ماتریس پلیمری
لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله ابتدا وارد سایت شوید
منابـــع و مراجــــع
۱ - Arthur J. Nozik, American Chemical Society, Nano Lett. 2010, 10, 2735–2741
