خبرگزاری ایسنا |
۱ هفته پیش

سلول های خورشیدی شفاف با طول عمر ۳۰ ساله ایسنا

سلول‌های خورشیدی شفاف با طول عمر ۳۰ ساله!

یک گروه پژوهشی به سرپرستی "دانشگاه میشیگان" سعی دارند نوعی از سلول‌های خورشیدی را ارائه دهند که شفاف هستند و طول عمر آنها به ۳۰ سال می‌رسد.

به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه میشیگان،پژوهشگران باور دارند که طراحی سلول‌های خورشیدی به صورت شفاف، می‌تواند به آنها بازدهی بالا و عمر ۳۰ ساله بدهد. پژوهشی که به سرپرستی "دانشگاه میشیگان" (University of Michigan) انجام شده است، می‌تواند راه را برای ابداع پنجره‌هایی هموار کند که نیروی خورشیدی را تامین می‌کنند.

"استفن فارست" (Stephen Forrest)، از پژوهشگران این پروژه گفت: انرژی خورشیدی، ارزان‌ترین نوع انرژی به شمار می‌رود که بشر از زمان انقلاب صنعتی تاکنون تولید کرده است. با به کار گرفتن سلول‌های خورشیدی روی پنجره‌ها، ساختمان شما به یک نیروگاه تبدیل می‌شود.

اگرچه سیلیکون همچنان برای افزایش کارآیی سلول‌های خورشیدی، سرآمد است اما شفاف نیست. پژوهشگران برای ابداع سلول‌های خورشیدی سازگار با پنجره، مواد آلی یا مبتنی بر کربن را بررسی کرده‌اند. چالش پیش روی فارست و گروهش این بود که چگونه از تجزیه سریع مواد آلی کارآمد هنگام استفاده از آنها جلوگیری کنند.

قدرت و ضعف این مواد در مولکول‌هایی است که الکترون‌های تولیدشده توسط نور را به الکترودها منتقل می‌کنند تا انرژی خورشیدی در آنها ذخیره شود. این مواد معمولا با نام "گیرنده‌های غیر فولرن" (NFAs) شناخته می‌شوند که آنها را از "گیرنده‌های فولرن" (Fullerene acceptors) که قوی‌تر هستند اما کارآیی کمتری دارند، متمایز می‌کند. سلول‌های خورشیدی ساخته شده با گیرنده‌های غیر فولرن که گوگرد را در خود جای داده‌اند، می‌توانند به کارآیی ۱۸ درصدی دست یابند اما عمر طولانی ندارند.

پژوهشگران دانشگاه میشیگان در این پروژه که با همکاری پژوهشگران "دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی" (NC State)، "دانشگاه تیانجین" (Tianjin University) و "دانشگاه ججیانگ" (Zhejiang University) انجام شده است، تلاش کردند تا این موضوع را تغییر دهند. 

این گروه پژوهشی در آزمایش‌های خود نشان دادند که بدون محافظت از مواد تبدیل‌کننده نور خورشید، بازدهی طی ۱۲ هفته افت می‌کند.

"یونگشی لی" (Yongxi Li)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: کارآیی گیرنده‌های غیر فولرن، بالا است اما پیوندهای ضعیفی دارند که با قرار گرفتن در معرض فوتون‌های دارای انرژی بالا به ویژه فوتون‌های ماوراءبنفش که به صورت متداول در نور خورشید وجود دارند، جدا می‌شوند.

پژوهشگران با بررسی ماهیت تجزیه در سلول‌های خورشیدی محافظت‌نشده، دریافتند که به تقویت کردن چند بخش نیاز دارند. آنها ابتدا باید جلوی ورود پرتو ماوراءبنفش را بگیرند. بدین منظور، یک لایه اکسید روی را به قسمت شیشه‌ای سلول‌ها که رو به خورشید است، اضافه کردند.

وجود یک لایه نازک اکسید روی در کنار ناحیه جذب نور، به رساندن الکترون‌های تولیدشده توسط خورشید به الکترود کمک می‌کند. از آنجا که جذب‌کننده نور نیز تجزیه می‌شود، پژوهشگران یک لایه از مواد مبتنی بر کربن موسوم به "IC-SAM" را نیز اضافه کردند.

پژوهشگران، سیستم دفاعی جدید خود را در معرض شدت‌های گوناگون نور شبیه‌سازی‌شده خورشید آزمایش کردند و دریافتند که سلول‌های خورشیدی جدید آنها پس از گذشت ۳۰ سال نیز همچنان کارآیی بالایی خواهند داشت.

فارست و گروهش در حال حاضر میزان شفافیت سلول‌های خورشیدی را تا ۴۰ درصد افزایش داده‌اند و باور دارند که می‌توانند به شفافیت ۶۰ درصدی برسند. همچنین آنها در حال رساندن کارآیی سلول‌های خورشیدی از ۱۰ درصد به حدود ۱۵ درصد هستند.

از آنجا که این مواد را می‌توان به صورت مایع آماده کرد، انتظار می‌رود که هزینه‌های تولید، نسبتا کم باشند.

این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسیده است.

انتهای پیام



#‌اخبار منبع: خبرگزاری ایسنا

بیشتر...


تبلیغات

تبلیغات

مطالب مرتبط

براساس حکمی از سوی صولت مرتضوی قائم‌مقام معاون اجرایی و سرپرست نهاد ریاست‌جمهوری منصوب شد.

2 دقیقه پیش

در ویدئویی زیر با چند روش متقاعد کردن افراد ضدواکسن‌ آشنا شوید.

3 دقیقه پیش

تهران - وزیر ارتباطات و فناوری اطلاعات گفت: سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیویی مغز متفکر و چشم بیدار ارتباطات کشور و بازوی حاکمیت در حفظ حقوق مردم است.

7 دقیقه پیش

آبادان- رئیس دانشگاه علوم پزشکی آبادان از استقرار ۱۰۰ پایگاه تست فوری کرونا در شلمچه خبر داد

11 دقیقه پیش

لطفا تعجب نکنید اما وحید امیری ستاره ملی پوش پرسپولیس همچون لیونل مسی فوق ستاره آرژانتینی دکتر تغذیه شخصی دارد!

12 دقیقه پیش

مدیر کل آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در واکنش به ادعاهای نخست وزیر اسرائیل مبنی بر ضرورت توقف برنامه هسته‌ای ایران، با تصریح این مهم که «قرار نیست سانتریفیوژها در ایران متوقف شود»، گفت: جامعه جهانی موافقت کرده که تهران می‌تواند تاحد مشخصی اورانیوم غنی کند.

13 دقیقه پیش

مهاجم ایرانی الاهلی امارات دوست دارد که حضور در لیگ جزیره را تجربه کند.

نیم ساعت پیش

ستاره خط میانی پرسپولیس شانس چندانی برای قرار گرفتن در ترکیب اصلی تیم ملی در بازی با تیم ملی امارات ندارد.

نیم ساعت پیش

دکتر بهرنگ آبادپور، جراح و متخصص اورولوژی و ناباروری مردان و عضو تیم تخصصی مرکز درمان ناباروری ابن‌سینا گفت:خوشبختانه مطالعات انجام‌شده نشان می‌دهد که واکسن کرونا عارضه‌ای برای سیستم تولیدمثلی چه در خانم‌ها و چه در آقایان به دنبال ندارد.

نیم ساعت پیش

سبک بازی الهلال به گونه‌ای است که پرسپولیسی‌ها را امیدوار می‌کند.

نیم ساعت پیش

طالبان هشدار داد، آمریکا در صورتیکه به پروازهای پهپادهایش در آسمان افغانستان ادامه دهد با عواقب آن مواجه خواهد شد.

نیم ساعت پیش

سرمربی استقلال اعلام کرده هرطور شده مدافع جدید اما مصدوم تیمش را می‌خواهد.

نیم ساعت پیش

یحیی گل‌محمدی سرمربی پرسپولیس می‌گوید تداخل اردوی تیم ملی با تمرینات آماده‌سازی این تیم، کار را برای سرخ‌ها سخت کرده است.

نیم ساعت پیش

مدیرعامل جدید باشگاه استقلال واکنش جالبی به شایعه پرسپولیسی بودنش داشته است.

نیم ساعت پیش

روابط عمومی کل سپاه در اطلاعیه ای از وقوع حادثه آتش سوزی در یکی از مراکز تحقیقات خود کفایی سپاه در غرب تهران که به مجروح شدن سه تن انجامید ،خبر داد .

نیم ساعت پیش

بیشتر...