دانشمندان دانشگاه آکسفورد ماده جدیدی برای تولید انرژی خورشیدی ایجاد کردهاند که بدون نیاز به پنلهای سیلیکونی معمول، قابل استفاده روی اشیای مختلف مانند کولهپشتیها، خودروها و تلفنهای همراه است.
به گزارش تکناک، این ماده نازک و انعطافپذیر، انرژی خورشیدی را با استفاده از چندین لایه جاذب نور در یک سلول خورشیدی به دست میآورد و بازدهی انرژی بیش از ۲۷ درصد را ارائه میکند.
پتانسیل این پیشرفت به این معنی است که مقادیر فزایندهای از برق خورشیدی میتواند بدون پنلهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون تولید شود.
این مواد جاذب نور جدید به اندازه کافی نازک و انعطافپذیر هستند و میتوانند روی سطح هر ساختمان یا شی معمولی اعمال شوند. با انباشتن چندین لایه جاذب نور در یک سلول خورشیدی (معروف به رویکرد چند اتصالی)، طیف وسیعتری از نور مهار میگردد و اجازه میدهد تا انرژی بیشتری از همان مقدار نور خورشید تولید شود.
این ماده پروسکایت لایه نازک به طور مستقل توسط مؤسسه ملی علوم و فناوری صنعتی پیشرفته ژاپن (AIST) برای ارائه بیش از 27 درصد بازده انرژی تأیید شده است. این دستاورد برای اولین بار با عملکرد فتوولتائیکهای سیلیکونی سنتی و تکلایه مطابقت دارد.
دکتر شایفنگ هو، سرپرست تیم تحقیق گفت: «فقط در مدت پنج سال آزمایش با رویکرد انباشتگی یا چند پیوندی، راندمان تبدیل توان را از حدود 6 درصد به بیش از 27 درصد افزایش دادهایم، که این میزان نزدیک به محدودیتهایی است که امروزه فتوولتائیکهای تکلایه میتوانند به دست آورند.»
وی تصریح کرد: «ما معتقد هستیم که با گذشت زمان، این رویکرد میتواند دستگاههای فتوولتائیک را قادر به دستیابی راندمان بسیار بیشتر، حتی بیش از 45 درصد کند.»
همچنین تطبیقپذیری مواد بسیار نازک و انعطافپذیر جدید با ضخامت کمی بیش از یک میکرون، یعنی 150 برابر نازکتر از ویفر سیلیکونی، نکتهای کلیدی است. فتوولتائیکهای موجود اغلب روی پنلهای سیلیکونی اعمال میشوند، اما میتوان این پوشش را در هر سطحی اعمال کرد.
دکتر جونک وانگ، یکی دیگر از محققان این مطالعه عنوان کرد: «این پوششهای پروسکایت جدید میتوانند برای انواع وسیعتری از سطوح در راستای تولید انرژی خورشیدی ارزان، مانند: سقف خودروها و ساختمانها و حتی پشت تلفنهای همراه، اعمال شوند.»
وی تأکید کرد: «اگر بتوان انرژی خورشیدی بیشتری را از این طریق تولید کرد، میتوانیم در طولانیمدت نیاز کمتری به استفاده از پنلهای سیلیکونی یا ساخت مزارع خورشیدی را پیشبینی کنیم.»
کار پیشگام دانشمندان آکسفورد در زمینه فتوولتائیک، به ویژه استفاده از پروسکایت لایه نازک حدود یک دهه پیش آغاز شد.
شرکت بریتانیایی Oxford PV، به تازگی تولید در مقیاس بزرگ فتوولتائیک پروسکایت را در کارخانه خود در براندنبورگ-آن در هاول، نزدیک برلین آلمان آغاز کرده است. این اولین خط تولید عظیم در جهان برای سلولهای خورشیدی پروسکایت است.
