Yeni yanaşma günəş batareyalarının səmərəliyini artırır TƏDQİQAT

Bakı, 15 iyul, AZƏRTAC

Çin Elmlər Akademiyasının Hefei Fizika Elmləri İnstitutunda professor Mingtai Vanqın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu günəş batareyalarının səmərəliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıran yeni nanotexnoloji yanaşma inkişaf etdirib. Komanda çubuqların ölçüsünü dəyişdirmədən onların sıxlığını idarə etməyə imkan verən yeni üsul vasitəsilə titan dioksid nanorod massivlərini (TiO₂-NA) yüksək dəqiqliklə yetişdirməyə nail olub.

AZƏRTAC “Science Daily” saytına istinadla xəbər verir ki, tədqiqatın nəticələri “Small Methods” jurnalında dərc olunub və optoelektronika və təmiz enerji texnologiyaları sahəsində nanostrukturların inkişafı üçün yeni imkanlar yaradır. Yeni metod vasitəsilə əldə edilən tək kristallı TiO₂ nanorodlar yüksək işıq tutma qabiliyyəti və effektiv yük daşıma xüsusiyyətləri ilə seçilir ki, bu da onları günəş elementləri, fotokatalizatorlar və sensorlar üçün əlverişli edir. Ənənəvi istehsal üsulları çubuqların sıxlığı, diametri və uzunluğu arasında qarşılıqlı asılılıq yaradırdı ki, bu da strukturun parametrlərinin sərbəst tənzimlənməsini və nəticədə cihazın optimallaşdırılmasını çətinləşdirirdi. Yeni tədqiqatda isə prekursor filmin hidroliz mərhələsinin diqqətlə genişləndirilməsi ilə daha uzun “gel zəncirləri” yaradılıb və bu zəncirlər daha sonra kiçik anataza nanohissəciklərinə çevrilib. Hidrotermal müalicə nəticəsində bu hissəciklər in situ şəkildə rutil fazasına keçərək nanorodların böyüməsi üçün toxum rolunu oynayıb. Beləliklə, tədqiqatçılar müxtəlif çubuq sıxlıqlarına malik, lakin sabit diametr və hündürlükdə olan TiO₂-NA filmləri istehsal ediblər. Bu filmlər aşağı temperaturda işlənmiş CuInS₂ günəş batareyalarına tətbiq edildikdə, gücə çevrilmə səmərəliliyi 10,44 faizə çatdırılıb. Bu, ənənəvi yanaşmalardan fərqli olaraq, on faizdən yüksək performansa nail olunması deməkdir. Yeniliyin əsas mahiyyətini izah etmək üçün tədqiqat qrupu “Həcm-Səth-Sıxlıq” (Volume–Surface–Density) modelini təklif edib. Bu model çubuq sıxlığının işığın tutulması, yüklərin ayrılması və daşıyıcıların toplanmasına təsirini nəzəri və eksperimental olaraq izah edir. Bu tədqiqat nəticəsində nanostrukturların tənzimlənməsi üçün “makroprosesin tənzimlənməsi – mikrostrukturun təkamülü – cihaz performansının optimallaşdırılması”nı birləşdirən kompleks və çevik yanaşma formalaşdırılıb. Beləliklə, nanotexnologiya sahəsində ənənəvi məhdudiyyətləri aşan yeni nəsil günəş enerjisi cihazlarının hazırlanmasına doğru əhəmiyyətli bir addım atılıb.