| محققان در دانشگاه کالیفرنیا و همکاران‌شان در چین و ژاپن نشان داده‌اند که با اضافه کردن نانوذرات طلا به پلیمرهای فوتوولتائیک، می‌توانند راندمان تبدیل پیلهای خورشیدی آلی را به شدت افزایش دهند. نانوذرات طلا دارای مزیت اثر پلاسمونیک هستند که بوسیله آن به افزایش جذب نور خورشید کمک می‌کنند. این تکنیک پلاسمونیکی به افزایش راندمان تبدیل تا بیش از 20 درصد کمک می‌کند. این گروه تحقیقاتی به رهبری یانگ یانگ، شرح داده است که چگونه بمنظور جمع‌آوری کسر بزرگ‌تری از طیف خورشیدی، لایه‌ای از نانوذرات طلا را بین دو پیل کوچک جذب‌کننده نور در یک پیل خوشیدی پلیمری دوپشته، قرار داده است. |
 |
| شمایی از پیل خورشیدی دوپشته پلیمری پلاسمونیک. |
| این محققان متوجه شدند که با بکارگیری لایه‌ای از نانوذرات طلا که بهم متصل شده‌اند، می‌توانند راندمان تبدیل را تا بیش از20 درصد افزایش دهند. نانوذرات طلا بواسطه یک اثر پلاسمونیک، یک میدان الکترومغناطیسی قوی داخل این لایه‌های فوتوولتائیک آلی نازک ایجاد می‌کند که نور را طوری متمرکز می‌کند که بخش بسیار بزرگ‌تری از آن جذب این پیلهای کوچک می‌شود. برای اولین بار است که یک گروه تحقیقاتی توانسته است بر مشکلاتی مانند افزودن نانوساختارهای فلزی به ساختار کلی افزاره غلبه کند و یک پیل خورشیدی دوپشته پلیمری تقویت شده با پلاسمونیک بسازد. یانگ گفت: "ما با یکپارچه کردن ساده لایه‌ای از نانوذرات طلا بین دو پیل کوچک، موفق به ساخت یک پیل خورشیدی دوپشته پلیمری پلاسمونیک بسیار کارآمد شده‌ایم. این اثر پلاسمونیک که در وسط لایه‌ی ارتباط دهنده اتفاق می‌افتد، می‌تواند پیلهای کوچک بالایی و پایینی را بطور همزمان تقویت کند و منجر به افزایش راندمان تبدیل توان این پیل خورشیدی دوپشته از 22/5 درصد به 24/6 درصد شود. میزان این افزایش حدود 20 درصد است." نتایج تئوری و آزمایشگاهی این محققان شرح میدهند که این اثر تقویت‌کنندگی از تقویت میدان نزدیک موضعی نانوذرات طلا ناشی می‌شود. این نتایج نشان میدهند که این اثر پلاسمونیک توان بالقوه بزرگی برای ارتقاء پیلهای خورشیدی پلیمری دارد. این ساختارهای بین‌لایه‌ای پیشنهادی گروه تحقیقاتی مذکور را می‌توان بعنوان یک خط‌مشی مناسب در مواد پلیمری متنوع بکار برد و فرصت‌هایی برای ساخت پیلهای خورشیدی چندپشته بسیار کارآمد ایجاد کرد. این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر کرده‌اند. |
