کوی دانش - kooy

ترکیب نقاط کوانتومی و پروسکیت برای ساخت کریستال های منتشر کننده ی نور فوق قوی

ترکیب نقاط کوانتومی و پروسکیت برای ساخت کریستال های منتشر کننده ی نور فوق قوی
31 تیر
09:30 1394
دو ماده ی اپتوالکتریک که این روزها در مرکز توجهات هستند پروسکیت و نقاط کوانتومی می باشند. هر کدام از این دو ماده به صورت جداگانه برای تبدیل نور به الکتریسیته در سلول های خورشیدی و برای افزایش بازدهی نورهای تولید شده توسط الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیرند. اکنون دانشمندان دانشگاه تورنتو از ترکیب این دو ماده استفاده کرده اند تا یک کریستال دورگه با بازدهی بالا و تابش فراتر از حالت عادی تولید کنند که می تواند رکوردها را در میزان بازدهی تبدیل الکتریسیته به نور جا به جا کند.

دانشمندان برای ساخت این کریستال باید راه کاری تعبیه می کردند که بتوانند نانو ذرات کلوئیدیٍ نقاطٍ کوانتومیٍ تابناک را با پروسکیت تلفیق کنند. برای این کار از روشی بنام "برآرایی دو جنس" یا "هترواِپیتاکسی" استفاده کردند که طی آن یک ورقه ی کریستالیِ تراز شده ی اتمی بر روی یک زیر لایه ی کریستالی دیگری گسترش میابد.

برای رسیدن به روش برآرایی تیم محقق روشی برای اتصال اتم ها در دو انتهای ورقه های کریستالی طراحی کرده است تا این دو ماده ی کریستالی بدون اشکال و به دقت در راستای هم قرار بگیرند. برای این کار ابتدا یک قفسه ی زیربنایی در اطراف نقاط کوانتومی محلول ساختند و سپس کریستال پروسکیت را در اطراف این قفسه ها گسترش دادند تا دو ماده هم تراز شوند. 

اگر بخواهید دو ماده ی کریستالی را کنار هم قرار داده و فشرده شان کنید، دو ماده معمولا در دو فاز جدا از هم قرار می گیرند و درون هم مخلوط نمی شوند. بنابراین تیم تحقیقاتی روشی ارائه داد تا بتواند دو ماده را وادار کند که بدون توجه به تفاوت در خواصشان ترکیب شوند و یک ماهیت کریستالی واحد را شکل دهند.

پس از ترکیب دو ماده یک کریستال سیاه رنگ بدست می آید که میزان تولید نورش به توانایی ماتریس پروسکیت در هدایت الکترون های به درون نقاط اتمی بستگی دارد. پس از آن نقاط اتمی با بازدهی بسیار بالا الکتریسیته را به نور تبدیل می کنند. بعلاوه ترکیب این دو ماده مشکل باز جذب (پدیده ی جذب طیفی که یک ماده ساطع کرده است توسط خودش) را از بین می برد. در پدیده ی باز جذب کارایی پایین می آید. دلیل اینکه نقاط کوانتومی موجود در پروسکیت مشکل باز جذب ندارند این است که تشعشعات این نقاط با طیف جذبی پروسکیت برخورد نمی کنند.

کریستال ساخته شده از بازآرایی نقاط کوانتومی و پروسکیت "کریستال دوگانه" یا "هتروکریستال" نام دارد. به گفته ی تیم محقق خصوصیات اپتوالکترونیک این کریستال ناشی از این هستند که فوتوالکترون ها و گپ های ساخته شده در نوار ممنوعه ی بزرگترِ پروسکیت با بازده 80 درصدی منتقل می شوند تا در نانوکریستال های نقاط کوانتومی القا شوند. در این پدیده از انتشار حاملان فوتونیِ پروسکیت (حاملان الکتریکی موجود در نیمه رساناها که با جذب فوتون به حالت القا شده رفته اند) استفاده می شود تا نوری ملایم منتشر شود.

کریستال ساخته شده، نور مجاور اینفرارد را تولید می کند و طوری طراحی شده است که برای استفاده در فرآیند پردازش محلول ها (فرآیندی که در آن از رسوبات شیمیایی در محلول ها استفاده می شود) مناسب است. بنابراین این کریستال می تواند به سادگی با روش های تجاری و کم هزینه ی ساخت فیلم های خورشیدی و سایر دستگاه های PV تلفیق شود.

بعلاوه این تکنولوژی می تواند به عنوان بنیان خانواده ی جدیدی از LEDها یعنی LEDهای با نور مجاور اینفراردِ با بازدهی بالا مورد استفاده قرار بگیرد. این LEDها را می توان برای ارتقاء فناوری های دید در شب، تصویر برداری های پزشکی و ارتباطات (مخابره ی داده ها) پر سرعت مورد استفاده قرار داد. هدف نهایی تیم سازنده ساخت و آزمایش کریستال نام برده برای اثبات کارایی این فناوری می باشد.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ثمین پیرو

ثمین پیرو

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
بررسی: میتسوبیشی آوت لندر 2016

بررسی: میتسوبیشی آوت لندر 2016

هرچند که مدل 2014 میتسوبیشی آوت لندرمورد بازبینی قرار گرفته بود، اما خودروساز ژاپنی عرضه کننده این ماشین، تصمیم گرفته تا حسابی دستی به سر و روی اتومبیل Crossover سه ردیفه اندازه متوسط خود برای عرضه در سال 2016 بکشد. بر این اساس،علاوه بر اعلام چهره جدید شرکت میتسوبیشی، میتسوبیشی آوت لندر 2016 از نظر فضای داخلی نیز مجددا طراحی شده و فناوری اطلاعاتی- سرگرمی و ایمنی نوینی در آن استفاده می شود. همین طور موتور و شاسی نیز ارتقا داده خواهد شد.

مطالعه متن کامل
چگونه در اندروید، کلید‌های میان‌بر پیام‌دهی و تماس را به صفحه نمایش اصلی اضافه کنیم؟

چگونه در اندروید، کلید‌های میان‌بر پیام‌دهی و تماس را به صفحه نمایش اصلی اضافه کنیم؟

(آموزش برای مبتدیان) اگر یک یا چند مخاطب دارید که مکرراً به آنها پیام می‌دهید یا با آنها تماس می‌گیرید، احتمالاً می‌خواهید در سریع‌ترین زمان ممکن به آنها دسترسی داشته باشید. شماره‌گیر اندروید دارای عملکرد شماره‌گیری سریع است که در زمان صرفه‌جویی می‌کند اما روش‌هایی سریع‌تر برای برقراری تماس با مخاطبین مورد علاقه‌تان وجود دارد. شما می‌توانید از کلید‌های میان‌بر ویجت استفاده کنید. در اینجا چگونگی انجام این کار را به شما نشان می‌دهیم.

مطالعه متن کامل
خشکسالی چیست؟

خشکسالی چیست؟

خشکسالی تقریبا در هر شرایط آب و هوایی رخ می‌دهد. در میان تمام پدیده های مرتبط به آب و هوا که باعث اثرات شدید اقتصادی در ایالات متحده شدند، خشکسالی بعد از طوفان، بر اساس آمار مرکز ملی داده های آب و هوایی در رتبه دوم قرار می‌گیرد.‌ با این وجود برخلاف طوفان، که به سادگی شناسایی می‌شوند و از نظر سرعت باد قابل دسته بندی است، خشکسالی را به آسانی نمی‌ توان تعریف کرد.

مطالعه متن کامل
شرکت معماری بلک شک(black shack) اقامتگاهی خصوصی، پوشیده از صفحات فلزی را در دل مزرعه ای ساخته است

شرکت معماری بلک شک(black shack) اقامتگاهی خصوصی، پوشیده از صفحات فلزی را در دل مزرعه ای ساخته است

استودیوی معماری آمریکایی بلک شک، در یک زمین 11 هکتاری با شیب رو به جنوب، اقامتگاهی اختصاصی را در میان انبوهی از سروهای کوهی، درمنه، کاکتوس و علف های بلند ساخته است.

مطالعه متن کامل
ابزار جستجوی قدرتمند ویندوز 10

ابزار جستجوی قدرتمند ویندوز 10

با استفاده از این قابلیت جدید در کورتانا، جستجوی فایلها بر روی کامپیوتر بسیار ساده شده است. کورتانا می تواند برای شما در ویندوز 10 شعبده های بسیاری انجام دهد، مانند ارسال ایمیل، پیام متنی و پیامک، خواندن سرتیتر اخبار و صحبت با شما در مورد وضعیت آب و هوا. اما قابلیتی که بر همه موارد فوق میچربد! همانا قابلیت جدید پیدا کردن یک فایل می باشد، فقط کافیست صدایش بزنید تا حاضر شود، حال می خواهد فایلی که بدنبالش هستید روی کامپیوتر باشد ویا OneDrive. فقط کافیست صدایش بزنید.

مطالعه متن کامل