สารผสมชนิดใหม่ทำให้โซล่าร์เซลล์มีประสิทธิภาพกว่า 50%

ที่มา Joseph Xu

โลหะผสมชนิดใหม่ที่ถูกค้นพบจากการวิจัยล่าสุดของมหาวิทยาลัยมิชิแกนในประเทศสหรัฐอเมริกาดูเหมือนจะเป็นวัสดุใหม่ที่จะใช้สำหรับการผลิตแผงโซล่าร์เซลล์ของอนาคตที่ให้ประสิทธิภาพมากกว่าชนิดที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน

ทีมงานของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนได้ผลิตโลหะผสมที่เป็นสารกึ่งตัวนำที่สามารถนำมาพัฒนาเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างโซล่าร์เซลล์ที่ให้ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังไฟฟ้ากว่า 50 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปลี่ยบเทียบกับโซล่าร์เซลล์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันที่ให้ประสิทธิภาพ 20 เปอร์เซ็นต์ต้น ๆ

ปัจจุบันการผลิตโซล่าร์เซลล์จะประกอบด้วยสองส่วนใหญ่คือชั้นของแผ่นสารกึ่งตัวนำ และชั้นของสารที่รวมแสงเพื่อจับโปรตรอนจากแสงที่สองมากระทบ ปกติชั้นของตัวรวมแสงจะประกอบด้วยกันสามชั้น และแต่ละชั้นจะเป็นวัสดุที่แตกต่างกันที่เคือบอยู่บาง ๆ อยู่บนสารกึ่งตัวนำเพื่อจับโปรตรอนที่แทบความพลังงานของแสงแตกต่างกันไป

แต่ว่าชั้นรวมแสงที่เป็นชั้นจับโปรตรอนจากแสงแดดนั้นไม่สามารถจับโปรตรอนในแทบพลังงานของแสงใกล้แสงอินฟาเรดได้ เป็นผลทำให้โปรตรอนในแทบพลังงานในส่วนนี้สูญเสียไป และจากเหตุผลอันนี้เองนักวิทยาศาสตร์ทีมนี้ได้ทำการวิจัยเป็นปี ๆ เพื่อพัฒนาสารชั้นที่สี่ของชั้นรวมแสงเพื่อให้จับโปรตรอนในแทบคลื่นใกล้แสงอินฟาเรดให้ได้ โดยมีเป้าหมายที่ว่าชั้นที่สี่จะต้องสามารถใช้ร่วมกับโครงสร้างการผลิตของโซล่าร์เซลล์ในปัจจุบันได้ด้วย

จากการเปิดเผยของมหาวิทยาลัยมิชิแกนเมื่อเร็ว ๆ นี้ และกล่าวว่าทีมงานของนักวิทยาศาสตร์ได้พบสารซึ่งเป็นโลหะผสมสำหรับชั้นที่สี่ที่ให้คุณสมบัติตามที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการ จากการวิจัยของทีมงานพบว่าการใช้โมเลกุลของสารหนูอีกชนิดหนึ่งที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อยจะทำให้ประสิทธิภาพของชั้นรวมแสงเพิ่มมากขึ้น นอกจากนั้นยังพบอีกว่าการผสมบิสมัทและไนโตรเจนที่แตกต่างกันจะทำให้ลดกระบวนการผลิตโซล่าร์เซลล์อีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าวัสุดใหม่ดังกล่าวประกอบด้วยส่วนผสมของสารหนู แกลเลียม บิสมัทและไนโตรเจนที่ง่ายที่จะผลิต และยังมีราคาของการผลิตต่ำกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ของการใช้สารอื่นที่เคยทำมา และการค้นพบของทีมนักวิทยาศาสตร์ทีมนี้ลงผลการในวารสาร Applied Physics Letters ในวันที่ 15 มิถุนายนที่ผ่านมา

 


 

ที่มาวารสาร Applied Physics Letters และมหาวิทยาลัยมิชิแกน

 

 

error: กด RightClick แทน