طور أساتذة بجامعة هيوستن الأمريكية (UH) وجامعة مونتريال الكندية نموذجاً لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية المستخدمة في توليد الطاقة، ونشرت نتائج البحث الجديد اليوم في الدورية العلمية (Nature Communications)، المتخصصة في نشر الأبحاث بمجال العلوم البيولوجية والفيزيائية والكيميائية.

وقال إريك بتنر، أستاذ الكيمياء، الفيزياء بجامعة مونتريال، إن النموذج الجديد يعتمد علي خليط من البوليمرات لتحسين أداء الفلورين و أشباه الموصلات ضمن الخلايا الشمسية. و أوضح بأن الدراسات لا تفهم جيدا ما يجري داخل المواد التي تشكل الخلايا الشمسية؛ لذا حاول الفريق البحثي الحصول علي معلومات عن الكيمياء الضوئية الأمامية (photophysics) التي تصف كيفية عمل هذه الخلايا.

تصنع الخلايا الشمسية من أشباه الموصلات العضوية التي تمزج مع المواد بكفاءة تصل إلي 3%، وعندما مزج الفريق البحثي في النموذج الجديد أشباه الموصلات مع الفوليرين و البوليمر وصلت كفاءة عمل الخلايا إلي نحو 10%. جاء ذلك بفضل ما أسماه الفريق بأشباه الموصلات البوليمرية، التي تشكل الطبقة البلاستيكية النشطة بالخلايا. وتؤدي تأثيرات ميكانيكية الكم واقترانها مع ذبذبات الإلكترون لعدد كبير من العمليات الفيزيائية التي تحسن من كفاءة الخلايا الشمسية.