מדענים יוצרים באמצעות הבזקי אור חומרים חדשים לאנרגיה סולארית

חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים פיתחו שיטה לשליטה במבנה האטומי של מוליכים למחצה באמצעות פולסי אור קצרים במיוחד.

הפיזיקאים למדו להשתמש בהבזקים רגעיים של אור לבן, באורך של עשיריות של אלפית השנייה, לחימום מבוקר של שכבות דקות. הטמפרטורה של שכבה מתחמוצת ביסמוט מגיעה מיד לאחר ההבזק לכ-2000 מעלות צלזיוס, בעוד מצע הזכוכית שעליו מונחת השכבה אינו מתחמם מעבר ל-100 מעלות. חימום רגיל בתנור היה הורס את הזכוכית המוליכה השקופה, המשמשת במסכי מגע ובפאנלים סולאריים, משום שהיא אינה עומדת בטמפרטורה גבוהה מ-600 מעלות.

טכנולוגיית החימום הפוטוני הפולסי, בקצב של עד 10 מיליון מעלות בשנייה, מעבירה את השכבה למצב אידיאלי לבליעת אור השמש, והקירור המהיר מאפשר לקבע את המצב הזה. עיקרון דומה נהוג אצל נפחים בעת חישול פלדה: המתכת מלובנת ולאחר מכן מקובעת במים קרים. המחקר פורסם בכתב העת Small Structures.

"אנחנו מחממים ומקררים את החומר כל כך מהר, שאנחנו מספיקים לתפוס מבנה גבישי שבתנאים רגילים נעלם. הטכנולוגיה הזאת מאפשרת להשיג תכונות שאינן זמינות בחימום קלאסי", ציין שותף למחקר, ד"ר רונן גוטסמן.

שינוי המבנה משנה את צבע החומר מאפור לצהוב בוהק ומרחיב את ספקטרום האור הנבלע. חומר כזה מייצר זרם-אור גדול פי 10 עד 50 בהשוואה לצורתו הרגילה, ה"לא מחושלת".

מחברי המחקר מתכננים ליישם את הגישה החדשה על מצעי פלסטיק גמישים ועל מוליכים למחצה אחרים עבור אנרגיה סולארית ואלקטרוניקה.