ارتقای کارآیی سلول‌های خورشیدی با الهام از چشم

[سعیده]

تیمی از دانشمندان مرکز هلم‌هولتس در برلین و موسسه علوم نوری ماکس‌پلانک آلمان، از مکانیسم‌های موجود در پس ساختار حفره مرکزی چشم برای ارتقای کارآیی سیلیکون به عنوان سطح جمع‌آوری‌کننده نور در سلول‌های خورشیدی استفاده کردند. به گزارش"انجمن آرپی، لبر و اشتارگات در ایران" به نقل از سرویس علمی ایسنا، حفره مرکزی (Fovea Centralis) که در مرکز لکه زرد یا ماکولای شبکیه واقع شده، حاوی تعدادی از مخروط‌های قیف‌مانند فشرده و وارونه‌ای است که مستقیما به سلول‌های عصبی متصل می‌شوند و جزئیات بصری دقیقی ارائه می‌دهند که خواندن یا تماشای تلویزیون را امکانپذیر می‌کنند.
محققان دریافتند، چگونه این مخروط‌ها مقادیر بالای نور را در محیط‌های کاملا روشن به دام می‌اندازند؛ تیم علمی به دنبال استفاده از این رویکرد برای جمع‌آوری و هدایت نور در سیستم‌های فتوولتائیک‌ها بود. تولید مخروط‌های قیف‌مانند از این دست، به مهندسی خاصی نیاز ندارد و محققان آن‌ها را با استفاده از فرآیندهای پردازش‌ نیمه‌رسانای معمولی تولید کردند و این مخروط‌ها را در یک لایه سیلیکونی تعبیه کردند. نسخه سیلیکونی جدید که از حفره مرکزی شبکیه الهام گرفته شده و در سلول‌های خورشیدی دارای فیلم‌های نازک استفاده می‌شود، جذب نور را در مقایسه با فیلم سیلیکونی معمولی حدود 65 درصد افزایش داد.
تیم علمی به دنبال ارتقای بیشتر سلول‌های خورشیدی دارای فیلم نازک و یافتن راهی برای مقیاس‌بندی و طراحی مقرون‌به‌صرفه آن‌ها به منظور کاربرد در سلول‌های خورشیدی بزرگ‌تر هستند؛ دانشمندان همچنین به دنبال سازگارکردن طراحی مخروط‌های قیف‌مانند برای استفاده در ال‌ای‌دی‌ها و حسگرها می‌باشند. جزئیات این تحقیق در مجله Nature Scientific Reports قابل‌مشاهده است.