پروسکایت، نسل سوم سلولهای خورشیدی با کارکرد بهتر
به گزارش تاسیسات نیوز، محققان اروپایی روی ماده جدید و فوق العاده هیجان انگیزی کار می کنند که «پروسکایت» نام دارد و بلوری است که نور خورشید را به خود جذب می کند.
بازدهی تبدیل انرژی بلور پروسکایت با بازدهی سیلیسیم که حدود ۲۲ درصد است، و ماده ای است که تا کنون در ساخت سلولهای خورشیدی به کار می رفته است، برابری می کند. اما ضخامت این بلور در مقایسه با سیلیسیم هزار بار کمتر است. به این ترتیب استفاده از آن در ساخت سلولهای خورشیدی می تواند به شکل چشمگیری منجر به کاهش هزینه شود.
سلولهای خورشیدی بشکل ساندویچ و از جنس طلا
سلولهای خورشیدی «پروسکایتی» نسل سوم سلولهای خورشیدی هستند. این سلولها به صورت لایه لایه ساخته می شود، هر لایه پروسکایت به صورت لایه فعال عمل و نور را به الکتریسیته تبدیل می کند.
پروسکایتِ نیمه شفاف و انعطاف پذیر را می توان به جای شیشه برای ساخت پنجره ساختمان ها به کار برد.
آزمایشاتی که بر روی سلولهای خورشید در موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان انجام می شود بخشی از طرح اروپایی است.
میکائل گراتزل، استاد فیزیک شیمی از موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان می گوید: «شگفت انگیز است که بلورهای پروسکایت را می توان با روشهای ساده و موادی که به راحتی در دسترس است، از محلول بیرون کشید و عملکردی که ما امروز از پرووسکایت می بینیم از بلورهای سیلیسیم بهتر است. چیزی که باید مراقب باشیم حذف سرب است و باید در رفع این مشکل بسیار دقیق عمل کنیم. اما به جز این، پروسکایت ماده ای فوق العاده است که راه خودش را باز می کند.»
ترکیب فناوری باتریهای سیلسیمی و باتریهای پروسکایت
دانشمندان برای محافظت از سلولهای خورشیدی روی آنها را با لایه ای از شیشه می پوشانند. آخرین لایه این سلول خورشیدی از جنس طلا است که کار یکی از دو الکترود موجود در سلولهای خورشیدی را انجام می دهد.
یکی از کارهایی که در این طرح اروپایی انجام می شود کشف فناوریهای موسوم به تندم است که در آن هم از سیلسیم و هم از پرووسکایت استفاده می شود.
آدلیو مندس، استاد مهندسی شیمی و مسئول هماهنگ کننده این طرح می گوید: «یکی از چیزهای شگفت انگیز این است که می توانیم این فناوری را با فناوریهای که در باتری های سلیسیمی بکار می رود ترکیب کنیم تا بهره وری سلولهای خورشیدی را به ۳۰ درصد برسانیم.»
محققان در آزمایشگاه در آیندهوون در هلند، روی افزایش اندازه سلول خورشیدی پروسکایت کار می کنند.چالش این طرح تکرار نتایج این آزمایشها در مقیاس بزرگ تر است که گامی بزرگ در راه تجاری کردن سلولهای خورشیدی پروسکایتی است.
ادلو مندس، مسئول هماهنگ کننده طرح اروپایی «گاتسولار» (GOTSOLAR) می گوید: «با این ابزار می توان ۱۸ ولت برق با توان ۲ وات تولید کرد. ما می توانیم به اهداف پروژه دست بیابیم اما خواستمان این است که از این اهداف فراتر برویم. برخی جنبه های این فناوری که هنوز در مرحله طراحی و ساخت قرار دارد برای رسیدن به عملکرد پایدار این ابزارها اهمیت حیاتی دارند.»
اولین کاربرد سلولهای خورشیدی پروسکایت در فناوریهای پوشیدنی است
سلولهای خورشیدی پرووسکایت چه موقع به عنوان محصول تجاری وارد بازار می شود؟ دکتر الیویه بلون، مسئول هماهنگ کننده طرح سلولهای خورشیدی بزرگ در این باره می گوید: «اگر به نتایج آزمایشهای اخیر در باره پایداری و پیشرفت این فناوری بتوان اعتماد کرد به راحتی می توان به زودی پرووسکایت را نخست در وسایل الکترونیک و به صورت فناوری پوشیدنی در لباس به کار برد.
برای کاربردهای مهمتر مثلا کاربرد در مصالح ساختمان یا در صنعت خودرو سازی احتمالاً به زمان بیشتر نیاز است.»
محققان می گویند که اولین محصولات مبتنی بر فناوری سلولهای خورشیدی پروسکایت رو در اوایل سال۲۰۱۹ میلادی وارد بازار می شود.
انتهای خبر