الأسلاك النانوية والألواح النانوية للطاقة الشمسية
وُجد أن الأسلاك النانوية والصفائح النانوية لها بعض الخصائص المحددة التي تجعلها مفيدة جداً في تطبيقات مختلفة. قام باحثون في الصين بتحضير هذه البنى النانوية من كبريتيد الجرمانيوم (GeS) ووجدوا أنها أفضل من البنى الأكبر حجمًا.
ووجدوا أن لها قدرة كبيرة على امتصاص الضوء. ويمكن استخدام هذه القدرة بشكل فعال في صنع الأجهزة الكهروضوئية. ويمكن استخدامها لتحويل أشعة الشمس بشكل أفضل إلى طاقة شمسية يمكن استخدامها في المنازل والشركات.
وتتميز أشباه الموصلات الأخرى المصنوعة من مواد مثل الرصاص والكادميوم والزئبق بسمية أعلى من تلك المصنوعة من كبريتيد الجرمانيوم. وهذا يعني أنها ستكون أقل تأثيراً على البيئة مقارنةً بأشباه الموصلات الأخرى، مما يجعلها أكثر أماناً في الاستخدام.
تمثل التكلفة دائماً مشكلة مع التقنيات الجديدة ولكن ليس مع هذه الطريقة بالذات. فهي أرخص في الواقع مقارنةً بالمنتجات الأخرى المماثلة، وهذا دائماً ما يكون خبراً جيداً لكل مستهلك وحتى للباحثين. وهذا من شأنه أن يجعل معدات الطاقة الشمسية في متناول الجميع لأن أسعار السوق الحالية قد تمنع بعض الناس من الاستثمار في معدات الطاقة الشمسية.
تمت تجربة العملية المستخدمة لصنع هذه البنى النانوية من قبل يومي داي وليانغ شي من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية. حيث قاما بخلط مركب ثنائي كلوريد الجرمانيوم-ديوكسان مركب ثاني كلوريد الجرمانيوم والأوليلامين (OLA) والثيوريا في قارورة تفاعل محكمة الإغلاق تماماً، وأدخلوا الموجات فوق الصوتية للتخلص من كل الهواء ثم تم تسخين الخليط وتقليبه.
هذا الخليط الذي تم تسخينه عند 593 كلفن لعدة ساعات سيؤدي إلى الحصول على صفائح نانوية ولكن عند درجة حرارة أعلى من 613 كلفن تلتف الصفائح لتنتج أسلاكًا نانوية. وقيل إن هذا الالتفاف إلى أسلاك بسبب التوتر السطحي بين جزيئات OLA وصفائح GeS أثناء التسخين. وبعد اختبار الحرارة، ثبت بالتالي استقرار بنية البنى النانوية.
وبالتالي فإن الاحتفاظ بملاحظة درجات الحرارة من شأنه أن يعطي نتيجة محددة دائمًا. تعطي العملية نفسها منتجات مختلفة والتعديل الوحيد المطلوب هو مستويات درجة الحرارة. وهذا من شأنه أن يجعل الإنتاج أسهل وأرخص قليلاً.
يوضح هذا البحث أنه لا يزال هناك أمل في تحسين صناعة الطاقة الشمسية. فجميع الصفات المذكورة أعلاه تجعل امتصاص أشعة الشمس في الألواح الشمسية أفضل ومعدلات محادثة أفضل في الطاقة الشمسية. وبشكل عام، ستقدم الألواح الشمسية خدمة أفضل على مدى عمرها الافتراضي.
Chin Trento
