الرقائق الجامعة لضوء الشمس تكشف عن أسرارها

تحوّل الخلايا الشمسية المصنوعة من مادة البيروفسكايت ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية، بكفاءة تحويل للطاقة قدرها 20%.

إن تأثير البنى النانوية أو المجهرية على نقل الشحنة في مادة البيروفسكايت مجهول إلى درجة كبيرة.

الآن، حاول علماء من المملكة العربية السعودية والمملكة المتحدة تبديد الغموض عن طريق دراسة الطريقة التي تشكّل بواسطتها البنى المجهرية الخصائص البصرية والإلكترونية لرقائق البيروفسكايت البلورية النقية المصنوعة من ميثيل أمونيوم يود الرصاص¹. 

 "يوفر هذا البحث وسيلة للتحكم بتوجه البلورات في رقائق البروفسكايت الهجين واسعة المساحة، التي يمكن استخدامها لصنع الخلايا الشمسية، والترانزستورات الضوئية والمستشعرات الضوئية"، استنادًا إلى قول الباحث عثمان م. بكر، من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST)، المملكة العربية السعودية.

عن طريق التحكم في درجة الحرارة وتركيز يوديد الميثيل أمونيوم ويوديد الرصاص في سائل أيوني، عمد العلماء لإنماء رقائق متعددة البلورات تحتوي على بني مجهرية كالفرع. عندما تتعرض لنبضات شديدة القصر من الليزر والضوء المرئي، تبدي هذه الرقائق انبعاثًا عفويًّا، وتولّد تيارًا محفزًا بالضوء.

تمتلك هذه الرقائق عددًا قليلًا من الفخاخ، التي تنشأ عادة بسبب شوائب وعيوب المواد. ويمكن لهذه الفخاخ أن تقتنص الإلكترونات المتحركة، وبالتالي فكلما قلّت الفخاخ، كان الضوء المنبعث من الرقائق أكثر تماسكًا.

هذه الخصائص تضع الرقائق في منزلة المادة الممتازة لتصنيع الأجهزة البصرية الإلكترونية، وفق قول الباحثين.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.