معرفی نویسنده

علی میرمصطفی

دانشجوی ارشد بیوانفورماتیک(دانشگاه تربیت مدرس)

"سلول های خورشیدی شفاف" ما را وارد عصر جدیدی از انرژی شخصی می‌کند

"سلول های خورشیدی شفاف" ما را وارد عصر جدیدی از انرژی شخصی می‌کند

 

امروزه ، بحران قریب الوقوع تغییرات آب و هوایی موجب نیاز به تغییر از سوخت های فسیلی متداول به منابع کارآمد انرژی سبز شده است. این امر باعث شده است تا محققان به دنبال مفهوم "انرژی شخصی" بروند که تولید انرژی در محل را امکان پذیر می کند. به عنوان مثال ، سلول های خورشیدی ممکن است در پنجره ها ، وسایل نقلیه ، صفحه نمایش تلفن های همراه و سایر محصولات روزمره ادغام شوند. اما برای این امر مهم است که صفحات خورشیدی دم ‌دستی و شفاف باشند. به همین منظور ، دانشمندان اخیراً دستگاههای "فتوولتائیک شفاف" (TPV) - نسخه های شفاف سلول خورشیدی سنتی را ایجاد کرده اند. برخلاف سلولهای خورشیدی تاریک و مات (که نور مرئی را جذب می کنند) ، TPV از نور "نامرئی" که در محدوده ماورای بنفش (UV) قرار دارد استفاده می کند.
سلولهای خورشیدی معمولی می توانند "نوع مرطوب" (محلول) و "نوع خشک" (ساخته شده از نیمه هادی های اکسید فلز) باشند. سلولهای خورشیدی از نوع خشک دارای مزیت هایی نسبت به نوع مرطوب هستند: قابل اطمینان تر ، سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه هستند. علاوه بر این ، اکسیدهای فلزی برای استفاده از نور ماورا بنفش مناسب هستند. با وجود همه اینها ، پتانسیل TPV های اکسید فلز تاکنون به طور کامل بررسی نشده است.
به همین منظور ، محققان دانشگاه ملی اینچئون ، جمهوری کره ، طرحی ابتکاری برای یک دستگاه TPV مبتنی بر اکسید فلز ارائه دادند. آنها یک لایه فوق العاده نازک سیلیکون (Si) را بین دو نیمه هادی اکسید فلز شفاف با هدف ایجاد یک دستگاه TPV کارآمد وارد کردند. این یافته ها در تحقیقی در Nano Energy منتشر شد که در تاریخ 10 آگوست 2020 (قبل از انتشار نهایی برنامه ریزی شده در شماره دسامبر 2020) به صورت آنلاین در دسترس قرار گرفت. پروفسور Joondong Kim ، كه سرپرست این مطالعه بود ، توضیح می دهد ، "هدف ما این بود كه با قرار دادن یك فیلم فوق العاده نازك از سیلیکون بی شکل بین اکسید روی و اکسید نیکل ، یک سلول خورشیدی شفاف با قدرت بالا تولید کنیم."
این طرح بدیع شامل فیلم سیلیکون دارای سه مزیت عمده بود. اول ، استفاده از نور با طول موج طولانی تر (در مقابل TPV های برهنه) مجاز است. دوم ، به صورت کارآمدی منجر به جمع آوری فوتون شد. سوم ، امکان انتقال سریعتر ذرات باردار به الکترودها را فراهم کرد. علاوه بر این ، این طرح حتی در شرایط کم نور (به عنوان مثال در روزهای ابری یا بارانی) می تواند به طور بالقوه برق تولید کند. دانشمندان در ادامه توانایی تولید برق دستگاه را با استفاده از آن برای کارکردن موتور DC یک فن تأیید کردند. 
بر اساس این یافته ها ، تیم تحقیق خوشبین هستند که به زودی کاربرد واقعی این طرح جدید TPV امکان پذیر خواهد بود. همانطور که پروفسور کیم توضیح می دهد ، در مورد برنامه های کاربردی بالقوه ، موارد زیادی وجود دارد ، "ما امیدواریم که استفاده از طراحی TPV را به انواع مختلف مواد ، از ساختمان های شیشه ای گرفته تا دستگاه های همراه مانند اتومبیل های برقی ، تلفن های هوشمند و سنسورها گسترش دهیم." علاوه بر این ، تیم با استفاده از مواد نوآورانه مانند نیمه هادی های دو بعدی ، نانوکریستال های اکسید فلزات و نیمه هادی های سولفیدی ، هیجان زده است که طراحی خود را به سطح بعدی برساند. همانطور که پروفسور کیم نتیجه گیری می کند ، "تحقیقات ما برای آینده سبز پایدار ضروری است - به ویژه برای اتصال سیستم انرژی پاک بدون رد پای کربن یا با رد پای کربن کم."

منبع:

http://https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201102173239.htm

کلید واژه ها: #سلول خورشیدی #فتو ولتاییک #اکسید فلز #نیمه هادی #انرژی شخصی

telegram