به گزارش خبرگزاری موج در منابع مختلف انواع گوناگونی از تقسیم‌بندی‌ها در زمینه سلول‌های خورشیدی دیده می‌شود. سلول‌های خورشیدی را می‌توان به سه نسل تقسیم کرد که سلول‌های خورشیدی آلی یا پلیمری از نسل جدید و یا سوم هستند.

پلیمرهای مزدوج اخیراً به دلیل قابلیت‌های کاربردی‌شان در ابزارهای الکترونیکی انعطاف ‌پذیری از قبیل دیودهای نشر نور، سلول‌های خورشیدی پلیمری و ترانزیستورهای لایه‌ نازک آلی و همچنین فرایند محلولی و قیمت ارزان آنها مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند. به گونه‌ای که در دانشگاه تربیت مدرس نیز مطالعاتی را در این زمینه اجرایی کردند.

دکتر فرزانه عرب پور از محققان این طرح یکی از روش‌های بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی پلیمری را  استفاده از نقاط کوانتومی و ایجاد یک ساختار نانوکامپوزیتی هیبریدی دانست و افزود: بر این اساس در این طرح سعی شد با بهبود عملکرد نوری و الکتریکی سلول خورشیدی، بازده آن را افزایش دهیم.

وی یادآور شد: بهبود عملکرد این سلول‌ها منجر به استفاده بیشتر از این سامانه‌ها و در نتیجه کاهش آلودگی هوا و هزینه‌های مربوط به مصرف سوخت‌های فسیلی می‌شود.

عرب پور با اشاره به مزایای استفاده از نانوبلورهای نقاط کوانتومی خاطرنشان کرد: به دلیل تنظیم‌ پذیر بودن خواص با ابعاد، پایداری مناسب، قابلیت جذب نور بالا، امکان جذب چندتایی و توانایی شرکت در مراحل فتوولتائیک این نانو ذرات مورد توجه قرار دارند و در تحقیق حاضر، با استفاده از روش شبکه‌ای کردن نانوبلورهای نقاط کوانتومی به‌ وسیله‌ مولکول‌های آلی عامل‌دار، تحرک الکترون در نقاط کوانتومی بهبود یافته و متعاقبا بازده سلول خورشیدی افزایش یافته است.

این محقق با بیان اینکه  شبکه‌ای شدن منجر به کاهش انحلال‌پذیری لایه‌ پلیمر حاوی نقاط کوانتومی می‌شود، یادآور شد: در این پژوهش ابتدا نانوبلورهای نقاط کوانتومی با ابعاد مختلف سنتز شدند و برای ساخت سلول‌های خورشیدی، در ابتدا، زیرلایه‌ طرح‌دار شده با فرایند مناسب شسته شده است.

وی لایه‌ دوم سلول خورشیدی تولیدشده را لایه‌ انتقال‌ دهنده از جنس پلیمر رسانا دانست و اظهار کرد: این لایه به روش لایه نشانی چرخشی با ضخامت 50 نانومتر بر روی زیرلایه قرار گرفت و لایه‌ سوم لایه فعالی است که با استفاده از روش پوشش‌دهی چرخشی لایه‌نشانی ‌شد. برای اعمال عملیات شبکه‌ای کردن، چندلایه ساخته شده در محلولی از عامل شبکه‌کننده در دمای 60 درجه سانتی‌گراد و در محیط خنشی قرار گرفت.

این دانش‌آموخته دانشگاه تربیت مدرس ادامه داد: پس از تکمیل عملیات شبکه‌ای شدن، لایه‌ای 100 نانومتری از آلومینیوم به روش لایه‌نشانی تبخیری بر روی لایه‌ها نشانده و ساخت سلول تکمیل شد، سپس سلول برای مشخصه‌یابی تحت تابش خورشید قرار گرفته و بازدهی آن محاسبه شده است.

به گفته وی، شبکه‌ای کردن نقاط کوانتومی در ساختار هیبریدی منجر به بهبود انتقال بار در نانوذرات شده و همچنین افزایش مقاومت لایه‌ فتوولتائیک در برابر حلالیت و امکان ساخت چندلایه‌های نانوکامپوزیتی با حلال مشابه از جمله نتایج دیگر این تحقیق بوده است.

این تحقیقات از سوی دکتر فرزانه عرب پور دانش‌آموخته مقطع دکترای دانشگاه تربیت مدرس، دکتر مهرداد کوکبی و دکتر وحید احمدی از اعضای هیأت دانشگاه تربیت مدرس و دکتر غلامرضا عبائیانی عضو هیأت علمی پژوهشکده لیزر و اپتیک اجرایی و نتایج آن در مجله Electrochimica Acta با ضریب تأثیر 4.803 منتشر شد.