اگر پيل‌هاي خورشيدي ارزان‌تر بودند، مي‌توانستند مصرف سوخت‌هاي فسيلي را تا حد بسيار زيادي کاهش دهند، اما استفاده از عناصر کمياب در اين پيل‌ها و همچنين نياز به فرايندهاي پيچيده توليد موجب مي‌شوند تا اين ابزارها گران باشند. حال تحقيقي که در آي‌بي‌ام صورت گرفته است، هر دوي اين مشکلات را حل مي‌کند؛ در پيلي که آنها ساخته‌اند هم از عناصر ارزان معمولي استفاده شده است و هم اينکه فرايند توليد هزينه بالايي ندارد.

اين پيل‌هاي جديد که پيل‌هاي «kesterite» نام دارند، با استفاده از يک فناوري چاپي ساخته مي‌شوند؛ در اين روش يک محلول حاوي نانوذرات به روش روکش‌دهي چرخشي روي يک بستر شيشه‌اي نشانده مي‌شود. بنابر گفته محققان آي‌بي‌ام، کارايي اين پيل‌ها نزديک به کارايي پيل‌هاي جاافتاده موجود است.

ديويد ميتزي يکي از محققان آي‌بي‌ام و مدير بخش علوم و فناوري فتوولتائيک در اين شرکت مي‌گويد که آنها مي‌خواستند هزينه را کاهش داده و براي پيل‌هاي فتوولتائيک فيلم نازک از عناصري استفاده نمايند که به فراواني يافت مي‌شوند. در فناوري‌هاي فعلي از عناصر کمياب اينديوم و تلوريوم استفاده مي‌شود. اينديوم بسيار کمياب است، زيرا در توليد ترانزيستورهاي شفاف به کار رفته و تقاضاي زيادي براي آن در توليد نمايشگرهاي مسطح وجود دارد. برعکس، در پيل‌هاي kesterite آي‌بي‌ام از عناصر فراوان قلع، روي، مس، سلنيوم و گوگرد استفاده مي‌شود.

به‌علاوه، توليد اين پيل‌ها ارزان‌تر است؛ براي توليد آنها از يک روش چاپي استفاده مي‌شود که در آن از محلولي از هيدرازينِ حاوي مس و قلع و نانوذرات روي استفاده مي‌شود. سپس محلول حاضر به روش روکش‌دهي چرخشي روي سطح رسوب داده شده و در حضور بخار سلنيوم يا گوگرد حرارت داده مي‌شود. اين روش بسيار ارزان‌تر از فرايند توليد موجود است که در آن از روش گران مبتني بر خلأ استفاده مي‌شود.

 
 
پيل خورشيدي آي‌بي‌ام
 
يک گروه تحقيقاتي در دانشکده ملي فناوري Nagaoka در ژاپن در سال 2009 يک پيل kesterite فيلم نازک ساختند که کارايي آن 8/6 درصد بود. کارايي پيل ساخته شده توسط محققان آي‌بي‌ام 40 درصد بالاتر از نمونه ژاپني است. ميتزي مي‌گويد آنها در حال برنامه‌ريزي براي افزايش کارايي اين پيل‌ها تا بيش از 11 درصد هستند که مساوي يا بهتر از پيل‌هاي خورشيدي معمولي است.

پيل‌هاي خورشيدي در حال حاضر کمتر از 1/0 درصد الکتريسيته مورد نياز دنيا را تأمين مي‌کنند که اين امر عمدتاً به‌دليل گران بودن آنها و کميابي عناصري است که در ساخت آنها استفاده مي‌شوند. پيل خورشيدي آي‌بي‌ام اين امر را تغيير خواهد داد. آي‌بي‌ام اين فناوري را به صورت اختراع ثبت خواهد کرد و مي‌خواهد امتياز استفاده از آن را واگذار نمايد. آنها مي‌گويند آماده همکاري با شرکت‌هاي توليدکننده پيل‌هاي فتوولتائيک براي تجاري کردن اين فناوري هستند.

نتايج اين تحقيق در مجله Advanced Materials منتشر شده است.

http://www.physorg.com/news185093054.html