نلاش محققان برای طراحی سلول های خورشیدی شفاف

به گزارش آسمونی 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 30 ساله بدهد. پژوهشی که به سرپرستی دانشگاه میشیگان انجام شده است، می‌تواند راه را برای ابداع پنجره‌هایی هموار کند که نیروی خورشیدی را تامین می‌کنند.

استفن فارست، 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.

اگر چه 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.

این گروه پژوهشی در آزمایش‌های خود نشان دادند که بدون محافظت از مواد تبدیل‌کننده نور خورشید، بازدهی طی 12 هفته افت می‌کند.

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 30 سال نیز همچنان کارآیی بالایی خواهند داشت.

فارست و گروهش در حال حاضر میزان شفافیت سلول‌های خورشیدی را تا 40 درصد افزایش داده‌اند و باور دارند که می‌توانند به شفافیت 60 درصدی برسند. همچنین آنها در حال رساندن کارآیی سلول‌های خورشیدی از 10 درصد به حدود 15 درصد هستند.

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