ساخت سلول های خورشیدی به وسیله ی سیلیکون سیاه

خورشید از عمق آسمان ابی به پایین پرتوافکنی می کند و سلول های خورشیدی بالای پشت بام این انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل می کنند،البته نه همه ی ان را.به هر حال حدود یک چهارم طیف خورشیدی از اشعه ی مادون قرمز(فروسرخ) تشکیل شده که با سلول های خورشیدی معمولی نمی توان ان ها را به الکتریسیته تبدیل کرد و در نتیجه این مقدار تشعشع گرما از بین می رود.

یک راه برای غلبه بر از بین رفتن این گرما استفاده از سیلیکون سیاه است.ماده ای که تقریبا همه ی نور خورشید را که به ان برخورد می کند را جذب می کند حتی اشعه ی مادون قرمز را و ان را به الکتریسیته تبدیل می کند.اما این ماده یعنی سیلیکون سیاه چگونه تولید شده است؟

سیلیکون سیاه با تاباندن اشعه ی لیزر بسیار قوی به سیلیکون استاندارد در یک محیط سولفوری تولید می شود.

محققان تصمیم دارند تاثیر سلول های خورشیدی ساخته شده از سیلیکون سیاه را دو برابر کنند.در حقیقت ان ها سلول هایی را تولید کرده اند که می تواند مقدار بیشتری الکتریسیته تولید کند.دکتر کانترمن می گوید:"ما این کار را با تغییر جریان لیزری که برای تاباندن به سیلیکون به کار می رود انجام داده ایم."

این روش به دانشمندان کمک کرده تا یک مشکل کلیدی سیلیکون سیاه را حل کنند،چون در سیلیکون معمولی اشعه ی مادون قرمز به اندازه ی کافی دارای انرژی نیست تا الکترون ها را در مسیر خود برانگیزاند و الکتریسیته تولید کند،اما سولفوری که در سیلیکون سیاه امیخته شده است یک تراز میانجی یا یک واسطه ی میانجی را تشکیل می دهد.شما می توانید این موضوع را با بالا رفتن از دیوار مقایسه کنید:در حالت اول(سیلیکون معمولی)شما موفق به بالا رفتن از دیوار نمی شوید چون ارتفاع ان خیلی بلند است ولی دفعه ی دوم(سیلیکون سیاه)شما موفق می شوید تا به وسیله ی واسطه ی میانجی از دیوار بالا بروید.

این واسطه ی میانجی نه تنها الکترون ها را قادر می سازد تا از(دیوار) بالا بروند بلکه باعث می شوند تا الکترون ها از روی (دیوار)به عقب برگردند که در نتیجه الکتریسیته دوباره از دست میرود.حال راه حل چیست تا الکترون ها به عقب برنگردند؟"راه حل تغییر جریان لیزری است که اتم های سولفور را به داخل شبکه ی اتمی هدایت می کند."

اونای که زبانشون خوبه برای کسب اطلاعات بیشتر به لینک زیر مراجعه کنند:

http://www.chemistrytimes.com/research/Solar_cells_made_from_black_silicon.asp

ترجمه و تلخیص:محمد مقصودلو

این مقاله توسط تیم مترجم سایت شیمی کاربردی دانشگاه گلستان تهیه شده است . لطفا بدون ذکر منبع آن را کپی نکنید . با تشکر