تازه‌ترین اخبار باشگاه
خانه / مطالب نجومی / مطالب و مقالات نجومی / توانایی گرافین در دوبرابر کردن الکتریسیته ی تولیدی از انرژی خورشیدی

توانایی گرافین در دوبرابر کردن الکتریسیته ی تولیدی از انرژی خورشیدی

میزان انرژی نوری که از خورشید در هر ۴۰ دقیقه به زمین می رسد، برای پاسخ دادن به  نیاز های انرژی همه ی کشور ها بمدت یک سال کافیست. البته بدست آوردن این انرژی نیازمند جمع آوری و تبدیل آن به الکتریسیته است.

 

شبیه سازی ساختار گرافین

شبیه سازی ساختار گرافین

مطالعات تازه نشان می دهد که بهره مندی از گرافین در دستگاه های خورشیدی باعث می شود که به ازای هر فوتونی که از نور می رسد، ۲ الکترون تولید شود؛ که دو برابر مقدار الکتریسیته ی تولید شده در دستگاه های فوتوولتایی امروزه است. [مارکو گریونی] از موسسه پلی تکنیک فدرال [لوزان] در سوییس، یکی از ناشران اصلی این مقاله است که در [نانو لِتِرز] منتشر شده.

ساختار گرافین مانند ساختار کندوی زنبور عسل، ۶ ضلعی هایی تک لایه ایست. بسیار سبک، انعطاف پذیر، بسیار محکم تر از فولاد، و رسانایی الکتریکی آن بسیار بهتر و بیشتر از مس است. برای بهره بردن آن در دستگاه های فوتوولتایی، پژوهشگران نیاز به ایده ای بهتر از مکانیزم تبدیل نور به الکتریسیته داشتند. این فرایند، تنها چند فمتو ثانیه (۱۵-^۱۰ ثانیه) طول می کشد که زمان بسیار اندکی برای مطالعه است.

برای درک بهتر چگونگی تبدیل این انرژی، گرافین با روشی تازه که “زمان فرا تند و زاویه تغییر یافته طیف تابشی فوتون” نام گرفت در این تبدیل قرار گرفت. مواد مورد استفاده ی این تبدیل، در یک محفظه خلا گذاشته و توسط یک لیزر بسیار تند بمباران شدند، که باعث شد الکترون های گرافین برانگیخته شوند و میزان بیشتری از جریان الکتریکی را حمل کنند. لیزر دوم، پالس های نوری را تابش می کرد که بوسیله ی آن، میزان جریان الکتریکی هر الکترون در هر پالس را اندازه می گرفت. این اندازه گیری ها در کنار هم قرار داده شد تا درک بهتری از این فرایند بدست آید.

پژوهشگران با فرایندی بنام “دوپینگ گرافین” فرایند تبدیل را آسان نمودند. که این فرایند به این صورت است که نیروی مواد بکار رفته در دستگاه های فوتوولتایی را با افزایش شیمیایی شمار الکترون های گرافین افزایش دادند. زمانی که یک فوتون با یک الکترون برخورد و الکنرون را به حالت پایه باز می گرداند، آن الکترون توانایی برانگیختن دو الکترون دیگر را خواهد داشت که این خود بمعنای افزایش جریان حامل است.

[مارکو گریونی] در این باره می گوید، “این نشان می دهد که یک دستگاه فوتوولتایی که در آن از دوپینگ گرافین بهره برده شده، توانایی آشکاری در تبدیل نور به الکتریسیته را بنمایش می گذارد.”

دوپینگ گرافین، ماده ای بسیار کاربردی در آزادسازی الکترون برای برانگیختن دو الکترون دیگر برای تبدیل انرژی بیشتر بجای هدر دادن آن بصورت گرما است.  شوربختانه اما، این ماده نیازمند کمی کمک برای جذب نور است؛ کلیدی برای بهره بردن از آن در دستگاه های فوتوولتایی. گرافین نیازمند مطالعه بیشتر است. پیشبرد این موضوع بسادگی خواهد توانست میزان تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته را از ۳۲ درصد به میزان قابل ملاحضه ی ۶۰ درصد افزایش دهد، افزایشی انقلابی در صنعت دستگاه های فتوولتایی بویژه پانل های خورشیدی.

منبع: IFLScience

VN:F [1.9.22_1171]
لطفا به مطلب امتیاز دهید
Rating: 3.4/5 (5 votes cast)
توانایی گرافین در دوبرابر کردن الکتریسیته ی تولیدی از انرژی خورشیدی, ۳٫۴ out of 5 based on 5 ratings

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

برای انتخاب آیکون کلیک کنید

SmileBig SmileGrinLaughFrownBig FrownCryNeutralWinkKissRazzChicCoolAngryReally AngryConfusedQuestionThinkingPainShockYesNoLOLSillyBeautyLashesCuteShyBlushKissedIn LoveDroolGiggleSnickerHeh!SmirkWiltWeepIDKStruggleSide FrownDazedHypnotizedSweatEek!Roll EyesSarcasmDisdainSmugMoney MouthFoot in MouthShut MouthQuietShameBeat UpMeanEvil GrinGrit TeethShoutPissed OffReally PissedMad RazzDrunken RazzSickYawnSleepy

با یک کلیک, سایت را

در گوگل محبوب کنید: