دستاورد شگرف محققان در زمینه انرژی خورشیدی؛ تولید الکتریسیته از نور نامرئی

محققان به دو دستاورد شگرف در فناوری سلول خورشیدی دست یافتند که می‌توانند نحوه بهره برداری از انرژی خورشیدی را به طور قابل توجهی بهبود دهند.

محققان با انجام دو تحقیق که در ژورنال‌های Nature Energy و Nature Photonics منتشر شده، به دنبال تحول بازدهی سلول‌های خورشیدی و کاهش هزینه تولید آن‌ها هستند.

دستاورد اول شامل تبدیل نور نامرئی و کم انرژی به نور پرانرژی جهت تولید برق بیشتر بدون افزایش نور دریافتی از نور خورشید می‌شود. محققان مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن، دانشگاه نیو ساوت ولز استرالیا و دانشگاه کنتاکی آمریکا دریافتند که از اکسیژن می‌توان برای تبدیل نور کم انرژی به مولکول‌هایی با قابلیت تبدیل به الکتریسیته استفاده کرد.

«Tim Schmidt»، استاد دانشگاه نیو ساوت ولز می‌گوید: «انرژی خورشید فقط به نور مرئی ختم نشده و حاوی نور فرابنفش که پوست ما را می‌سوزاند و فروسرخ که به ما گرما می‌بخشد نیز می‌شود. بیشتر سلول‌های خورشیدی از سیلیکون ساخته شده‌اند که به نور با انرژی کمتر از فروسرخ واکنش نشان نمی‌دهد. این یعنی بخش‌هایی از طیف نور توسط بسیاری از دیوایس‌های کنونی استفاده نمی‌شوند.»

در این روش با استفاده از نیمه رساناهای بسیار کوچک به نام نقاط کوانتومی (Quantum Dots) نور کم انرژی جذب شده و به نور مرئی برای جذب انرژی تبدیل می‌شود.

دستاورد شگرف دوم از نوعی ماده به نام «پروسکایت» (Perovskites) برای ساخت نسل بعدی ماژول‌های خورشیدی استفاده می‌کند که بازدهی و پایداری بالاتری نسبت به سلول‌های خورشیدی تجاری فعلی از جنس سیلیکون دارند.

سلول‌های خورشیدی از جنس پروسکایت را می‌توان با هزینه کمتر ساخت که انعطاف پذیر و سبک وزن هستند. البته افزایش مقیاس پروسکایت برای تولید پنل‌های خورشیدی چند متری مشکل است. به گفته محققان هر گونه نقص در این ماده می‌تواند مشکل آفرین باشد بنابراین باید از مواد باکیفیت و روش‌های تولید بهتر استفاده کرد.

محققان در رویکرد جدید از چندین لایه پروسکایت برای جلوگیری از هدر رفتن انرژی و انتشار مواد سمی به دلیل فرسایش استفاده کردند. به گفته محققان یک ماژول ۲۲.۴ سانتی متری ساخته شده با این روش بازدهی ۱۶.۶ درصدی را نشان می‌دهد که برای ماژولی با این اندازه بسیار بالاست. علاوه بر این پس از ۲ هزار ساعت استفاده مداوم همچنان عملکرد بالای خود را حفظ می‌کند.

محققان می‌خواهند در قدم بعدی تکنیک‌های خود را روی ماژول‌های بزرگتر آزمایش کرده و امیدوارند این فناوری را در آینده وارد فاز تجاری کنند.

مطالب مرتبط

امارات اولین نیروگاه هسته‌ای جهان عرب را راه‌اندازی کرد

امارات امروز رسما از عملیاتی شدن واحد ۱ نیروگاه هسته‌ای «براکه» در «ابوظبی» خبر داد. با راه‌اندازی این نیروگاه، امارات تبدیل به اولین کشور عربی با امکان تولید انرژی هسته‌ای شده است.انتظار می‌رود استفاده تجاری از این رآکتور اواخر سال جاری میلادی آغاز شود و امکان تامین انرژی پاک برای کسب و کار و خانه‌ها... ادامه مطلب

موفقیت محققان در تولید برق از رطوبت هوا؛ باتری‌های آینده با بخار آب شارژ می‌شوند

محققان در جدیدترین تحقیق خود به یک منبع جدید از انرژی‌های تجدیدپذیر دست پیدا کردند. این تیم طی تحقیقات آزمایشگاهی توانست تنها توسط آب و فلز، ولتاژ ایجاد کند که انتظار می‌رود منجر به شارژ باتری‌ها توسط رطوبت موجود در هوا شود.«کالین پرایس»، استاد دانشگاه تل آویو و سرپرست این تحقیق اعلام کرده:«ما بدنبال تمرکز روی... ادامه مطلب

خلق دستگاهی که می‌تواند از سایه برق تولید کند

دانشمندان موفق به ساخت نمونه اولیه دستگاهی با نام «تولیدکننده برق از اثر سایه» یا SEG شده‌اند که امکان تولید برق در فضاهای داخلی و به دور از نور خورشید را فراهم می‌کند.این پروتوتایپ از کنتراست میان تاریکی و نور برای تولید الکتریسته استفاده می‌کند. این دستگاه از مجموعه‌ای از نوارهای نازک طلا روی ویفر... ادامه مطلب

تولید هسته رآکتور اتمی با پرینتر سه بعدی؛ ارزان و سریع

آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) که بودجه آن توسط وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا تامین می‌شود، توانسته یک نمونه اولیه از هسته رآکتور هسته‌ای را با پرینتر سه بعدی تولید کند. هدف نهایی این پروژه، تولید یک رآکتور هسته‌ای فول سایز با سنسورها و کنترل‌های ادغام شده با قطعات کمتر برای سال ۲۰۲۳ است.بر اساس... ادامه مطلب

سه موفقیت بزرگ در دنیای سلول‌های خورشیدی؛ رکورد بهره‌وری شکسته شد

در حالی که شیوع کرونا باعث شده میلیاردها نفر در سراسر جهان خانه نشین شوند، دانشمندان همچنان به تحقیق در رابطه با انرژی‌های تجدیدپذیر ادامه می‌دهند. در ماه جاری میلادی، سه رکورد جدید در زمینه سلول‌های خورشیدی بدست آمده است.دانشمندان در آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر ایالات متحده آمریکا (NREL) توانسته‌اند با سلول خورشیدی مولتی جانکشن... ادامه مطلب

دانشمندان هنگ کنگی از قطرات باران الکتریسیته تولید کردند

تا به امروز تلاش های متعددی برای تولید الکتریسیته از باران انجام گرفته اما شاید موردی که قصد داریم برایتان بگوییم موثرترینشان باشد. محققان ژنراتوری ساخته اند که با استفاده از نوعی سازه اثر میدان شبیه به ترانزیستور، به صورت آنی ولتاژی بسیار بالا از قطرات آب ایجاد می کند؛ تنها یک قطره آب در... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟