الهام از برگ سبز درختان برای ساخت پنل‌های خورشیدی کارآمدتر

پژوهشگران نشان دادند که نانوذراتی که رنگدانه‌های گیاهی را تقلید می‌کنند قادر هستند تا کارایی پنل‌های خورشیدی را بهبود دهند.

کد خبر: ۱۰۱۴۹۲۸

چهارشنبه - ۱۸ خرداد ۱۴۰۱ / June 08, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پژوهشگران نشان دادند که نانوذراتی که رنگدانه‌های گیاهی را تقلید می‌کنند قادر هستند تا کارایی پنل‌های خورشیدی را بهبود دهند. محققان از دنیای گیاهان الهام گرفته‌اند تا نانوذرات خلاقانه و کارآمدی را بسازند که می‌توانند برای ساخت پنل‌های خورشیدی آینده مورد استفاده قرار گیرند.

تیمی از مهندسان و زیست‌شناسان از دانشگاه ساری (Surrey) نانوذراتی را سنتز کرده‌اند که عملکرد آن شبیه کاری است که کلروفیل (رنگدانه سبز در بیشتر گیاهان) در طبیعت انجام می‌دهد. آن‌ها نور را جذب کرده و با کارایی بالا به انرژی قابل استفاده تبدیل می‌کند. نتایج آن‌ها در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است.

رویکرد‌های گذشته قادر به مطابقت با آنچه که در طبیعت وجود دارد، نبوده است. بازده رنگدانه‌های جذب کننده نور در صورت بسته‌بندی محکم کاهش می‌یابد. در این مطالعه، محققان چگونگی ساخت رنگدانه مصنوعی منحصربه‌فرد را توضیح دادند که شدت فلورسنت خود را برای مدت طولانی‌تری حفظ می‌کند.

مایکل اسپنسر، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دانشگاه ساری گفت: «مادر طبیعت می‌تواند به ما چیز‌های زیادی بیاموزد، زیرا همه ما در مورد راه‌هایی برای مراقبت از سیاره خود فکر می‌کنیم. در این مطالعه، ما به نحوه جذب نور، افزایش و استفاده در سیستم‌های زیستی نگاه کردیم و ما این مکانیسم‌ها را در ساز و کار‌های فعلی خود ادغام کرده‌ایم.»

وی می‌افزاید: «عملکرد دستگاه ما این امید را می‌دهد که پنل‌های خورشیدی آینده می‌توانند استفاده از مواد سمی را که در حال حاضر برای حفظ شدت عملکرد پنل‌ها استفاده می‌شود، کنار بگذارند.»

در رویکرد جدید ارائه شده توسط محققان دانشگاه ساری، از نانوذرات به‌عنوان بستری برای جاذب‌های نور استفاده شده است که بازدهی افزایش یافته را تحت شرایط خاص نشان می‌دهد و رویکردی کنترل‌شده برای مطالعه بیشتر و تحقق نهایی مبدل‌های نور مصنوعی با راندمان بالا ارائه می‌کند.

راوی سیلوا، مدیر موسسه فناوری پیشرفته در دانشگاه ساری، گفت: «پنل‌های خورشیدی بخش مهمی از سفر ما به سمت کربن خالص صفر هستند؛ اگر بخواهیم پنل‌های خورشیدی با راندمان بالا در آینده ساخته شوند، باید خارج از چارچوب فکر کنیم. تفکر خلاقانه ارائه شده توسط این تیم دقیقاً همان چیزی است که برای اطمینان از برآورده شدن و فراتر از انتظارات رفتن در حوزه انرژی خورشیدی مورد نیاز است.»