ננו-רכיבי אלקטרוניקה כבסיס לאנרגיה מתחדשת

התקדמות בתחום החדש יחסית של ננו-רכיבי אלקטרוניקה תוכל להוות את הבסיס לתהליכי ייצור והתקנים חדשים במסגרת הפיתוח של מערכות וטכנולוגיות מקוריות להפקת אנרגיה מתחדשת באופן יעיל וחסכוני יותר.

טכנולוגיות בקנה-מידה ננומטרי מהוות גורם חשוב התורם רבות להתקדמויות הנדרשות על מנת לממש את הפוטנציאל של מקורות אנרגיה נקיות ומתחדשות.

התקדמות בתחום החדש יחסית של ננו-רכיבי אלקטרוניקה תוכל להוות את הבסיס לתהליכי ייצור והתקנים חדשים במסגרת הפיתוח של מערכות וטכנולוגיות מקוריות להפקת אנרגיה מתחדשת באופן יעיל וחסכוני יותר.

החוקר Stephen Goodnick יתמקד ביכולתן של התפתחויות בתחום של ננו-רכיבי אלקטרוניקה לסייע בהשבחת הביצועים של מערכות אנרגיה סולארית מהדור הבא, זאת במהלך הרצאתו במסגרת הכנס השנתי של האגודה האמריקאית להתקדמות המדע (AAAS) לשנת 2014 שיערך בחודש פברואר בשיקגו, ארה”ב.

גודניק הוא פרופסור בביה”ס להנדסת חשמל, מחשבים ואנרגיה באוניברסיטת המדינה באריזונה. במסגרת הרצאתו שכותרתה: “נתיבים לפיתוח התקנים פוטו-וולטאיים מהדור הבא”, החוקר יסביר כיצד המצאות הנובעות ממחקר בתחום הננו-רכיבי אלקטרוניקה תוכלנה לגרום לטכנולוגיות פוטו-וולטאיות לשפר משמעותית את היכולת שלנו להמיר קרני שמש וחום לאנרגיה חשמלית.

החוקר יתעמק במיוחד באופן שבו סוגים חדשים של התקנים המבוססים על ננו-מבנים יוכלו לתרום לפיתוחם של תאים סולאריים פוטו-וולטאיים שיוכלו להשיג יעילות גבוהה יותר של המרת אנרגיה. החוקר מסביר כי המפתח ליכולתם של חומרים אלו לתרום לתחום, טמון בהבדלי המאפיינים, התכונות וההתנהגות של חומרים ברמה הננומטרית.

ננומטר אחד הוא מיליארדית המטר. 100,000 ננומטרים שווים לעובי של דף נייר. בקנה מידה כה זעיר, סיליקון וחומרים אחרים שבהם נעשה שימוש בייצור של תאים סולאריים עשויים להתנהג באופנים המגבירים את היעילות של התקנים שנועדו לייצור אנרגיה, מסביר החוקר. “בעזרת השימוש בננו-חלקיקים המאורגנים בצורה של ננו-מבנים, ניתן, למשל, לשפר את שיעור האיסוף האופטי, מה שיגרום למערכות ללכוד כמות גדולה יותר של אור עבור המרתו לכדי אנרגיה חשמלית,” אומר החוקר. “בעזרת ננו-חומרים נוכל לייצר תאים סולאריים זעירים עוד יותר שיפעלו ביעילות גבוהה יותר, ובנוסף נוכל להגביר את הקיבולת של התקנים לאחסון אנרגיה,” מסביר החוקר.

התקדמות מעין זה תתבסס על הצלחתו של מחקר מדעי והנדסי להתגבר על עלויות הייצור הגבוהות כיום ועל מספר אתגרים טכניים. אך החוקר טוען כי הוא שם את מבטחו בהתקדמויות תחום הננו-טכנולוגיה “שצפויות להיות הגורמים החשובים ביותר בסוגי האנרגיה עתידיים.”

הידיעה על המחקר