محققان کمبریج راهی تازه برای ساخت سلول‌های خورشیدی سبک‌تر و کارآمدتر کشف کردند

انقلاب در طراحی سلول‌های خورشیدی با کشف مولکول نیمه‌رسانا آلی جدید

محققان دانشگاه کمبریج موفق به کشف مولکول نیمه‌رسانا آلی جدیدی به نام P3TTM شده‌اند که توانایی جذب نور و تولید بارهای الکتریکی را دارد.

ساخت سلول خورشیدی با مولکول نیمه‌رسانا آلی

این مولکول خاص یک نیمه‌رسانا آلی است که در هسته خود یک الکترون جفت‌نشده دارد. همین ویژگی منحصربه‌فرد، خواص الکترونیکی و مغناطیسی جدیدی به آن می‌دهد.

به گفته «بیون لی»، سرپرست تحقیق، زمانی که این مولکول‌ها به‌طور فشرده کنار هم قرار می‌گیرند، الکترون‌های جفت‌نشده به‌صورت متناوب هم‌راستا می‌شوند.

این چینش خاص باعث می‌شود که با جذب نور، الکترون به سرعت بارهای مثبت و منفی ایجاد کند؛ جریانی که به راحتی به برق تبدیل می‌شود.

برای نشان دادن این مفهوم، پژوهشگران یک سلول خورشیدی آزمایشی با لایه‌ای از P3TTM ساخته‌اند.

«ما فقط طراحی‌های قدیمی را بهبود نداده‌ایم، بلکه فصل تازه‌ای در کتاب‌های درسی فیزیک نوشته‌ایم و نشان داده‌ایم که مواد آلی هم می‌توانند به تنهایی بارهای الکتریکی تولید کنند.»

با حل یکی از معماهای دیرینه فیزیک، این کشف جدید مسیر تازه‌ای برای ساخت سلول‌های خورشیدی ساده‌تر، سبک‌تر، کم‌هزینه‌تر و با کارایی بالا ایجاد می‌کند.

نتایج تحقیق در نشریه Nature Materials منتشر شده است.