به همت پژوهشگران کره‌ای؛

راهبردی جدید برای تولید صفحه‌های خورشیدی شفاف ارائه شد

پژوهشگران کره‌ای نشان دادند که با ترکیب دی‌اکسید تیتانیوم و اکسید نیکل می‌توان صفحه‌های خورشیدی شفاف تولید کرد.

کد خبر: ۹۱۲۶۳۸

دوشنبه - ۲۷ بهمن ۱۳۹۹ / February 15, 2021

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، صفحات خورشیدی نازک و کاملاً شفاف می‌توانند به‌عنوان ژنراتور نامرئی در برخی از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده شوند. صفحه‌های فوتولتائیک خورشیدی یکی از منابع به شدت در حال رشد تولید انرژی است که ۲ درصد از انرژی جهان را تولید می‌کند. بیشتر صفحه‌های خورشیدی تجاری دارای بازدهی بین ۱۵ تا ۲۰ درصد هستند.

با این حال هنوز در بیشتر موارد، به‌دلیل بسیار ساده‌ای نمی‌توانید از صفحات خورشیدی برای تامین انرژی وسایل الکترونیکی استفاده کنید: آن‌ها شفاف نیستند.

این که صفحات خورشیدی شفاف باشند در نگاه اول به نظر متناقض می‌رسند، اما لزوماً اینگونه نیست. در سال‌های اخیر پنل‌های خورشیدی نیمه شفاف نیز تولید شده‌اند، اگرچه استفاده از آن‌ها در الکترونیک همچنان چالش برانگیز است. این دقیقا جایی است که این تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور جوندونگ کیم به آن وارد شده‌اند.

این تیم ادعا می‌کند که اولین سلول خورشیدی کاملاً شفاف را ابداع کرده است (برخلاف تلاش‌های قبلی که کاملاً شفاف نبودند)؛ بنابراین، این سلول‌های خورشیدی شفاف را می‌توان به راحتی در صنعت الکترونیک استفاده کرد. در این پروژه از ترکیب شفافیت و قابلیت تبدیل نور خورشید به انرژی در نیمه‌هادی‌های اکسید نیکل و دی‌اکسید تیتانیوم استفاده شده است.

دی‌اکسید تیتانیوم (TiO ۲) پیش از این در فناوری صفحه‌های خورشیدی به‌عنوان نیمه‌هادی استفاده شده است. این ترکیب برخلاف سایر مواد مورد استفاده در سلول‌های خورشیدی، نه‌تن‌ها در پوسته زمین فراوان است، بلکه غیرسمی نیز است. از سوی دیگر، اکسید نیکل (NiO) نیز یک ماده نیمه‌هادی است که از ویژگی‌های شفافیت نوری بالایی برخوردار است. هر دوی این مواد در دمای پایین و در فرآیند‌های صنعتی موجود تولید می‌شوند. در این پروژه آن‌ها با هم یک صفحه خورشیدی شفاف و سازگار با محیط‌زیست را ایجاد کرده‌اند.

با این حال، این شفافیت منجر به کاهش کارایی می‌شود. بازده تبدیل انرژی صفحه خورشیدی شفاف ۲٫۱ درصد است، بسیار کمتر از صفحات مشکی معمولی، اما همچنان به اندازه کافی قابل استفاده است تا در برخی از کاربرد‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

این فناوری می‌تواند در ساختمان‌ها، پنجره‌ها، اتوبوس‌ها و حتی تلفن‌های هوشمند ادغام شود. این امر می‌تواند دسترسی به انرژی خورشیدی را به‌خصوص در یک محیط شلوغ شهری که فضا محدود است، فراهم کند. شاید مدتی طول بکشد تا تلفن‌های خود را از روی صفحه نمایش آن‌ها شارژ کنیم، اما این ایده‌ای است که قطعاً چشم‌انداز روشنی دارد.