نسل بعدی سلول‌های خورشیدی روشنایی داخلی را با راندمان بالا به انرژی تبدیل می‌کنند

سلول‌های خورشیدی «پروسکایت» به علت پیشرفت‌های سریع، مورد توجه بسیاری قرار گرفته، اما دانشمندان به سراغ مواد مشابه آن و بدون سرب رفته‌اند و حالا موفق به کشف کاربرد جدیدی برای این مواد شده‌اند که عملکرد بالایی در جذب نور از محیط‌های داخلی دارند.

این پژوهش که توسط محققان در چین و بریتانیا صورت گرفته، روی موادی به نام «مواد الهام گرفته از پروسکایت بدون سرب» (PIM) تمرکز کرده‌ که در حال توسعه برای استفاده در نسل آینده سلول‌های خورشیدی هستند. این مواد از نظر ساختار مشابه پروسکایت عادی بوده، اما حاوی همان مواد سمی نیست که همین موضوع آن‌ها را تبدیل به موادر ایمن‌تری می‌کند.

در حالی که این مواد جدید ایمنی بیشتری دارند، در زمینه جذب نور خورشید با بهره‌وری کمتری در مقایسه با نمونه عادی روبه‌رو هستند. با این حال به نظر می‌رسد این مواد در محیط‌های داخلی عملکرد مناسبی دارند.

دانشمندان یک جفت PIM را تحت شرایط روشنایی داخلی مورد بررسی قرار دادند و در طی آن متوجه شدند که اگرچه شکاف انرژی آن‌ها به اندازه‌ای وسیع است که نمی‌توانند عملکرد فوق‌العاده‌ای در زمینه جذب نور خورشید داشته باشند، اما در روشنایی داخلی عملکرد تقریبا بی‌نظیری از خود نشان می‌دهند.

سلول‌های خورشیدی

طبق اعلام پژوهشگران، این نمونه‌ها زیر نور خورشیدی راندمانی برابر ۱ درصد دارند اما در روشنایی داخلی این راندمان به ۴ یا ۵ درصد افزایش پیدا می‌کند. در حالی که این راندمان همچنان فاصله زیادی با راندمان سلول‌‌های خورشیدی داخلی پروسکایت دارد، اما مشابه استانداردهای صنعتی کنونی برای فتوولتاییک‌های داخلی است.

دانشمندان موفق شده‌اند با یک PIM با ابعاد میلی‌متر، انرژی کافی برای تامین توان مدارهای مجهز به ترانزیستورهای باریک را تامین کنند، اما آن‌ها کارایی دیگری نیز دارند. این مواد می‌توانند نورهای داخلی مانند نور لامپ که در داخل خانه‌ها و ساختمان‌ها استفاده می‌شوند را جذب کرده و به برق تبدیل کنند و با اعمال بهبودهایی می‌توانند به عملکردی نسبت به استانداردهای کنونی دست پیدا کنند.

دانشمندان امیدوارند این نوع از مواد در نهایت منجر به توسعه سلول‌های خانگی شود که از نور لامپ‌ها برای تامین انرژی موردنیاز دستگاه‌های مختلف مانند گوشی‌های هوشمند، اسپیکرها و محصولات پوشیدنی و سنسورها استفاده کند، البته برای رسیدن به این هدف باید تحقیقات زیادی انجام شود.

این احتمال وجود دارد که در آینده شاهد توسعه دستگاه‌های بدون نیاز به باتری باشیم که انرژی خود را از نور طبیعی و همچنین روشنایی لامپ‌ها تامین می‌کنند. نتیجه کار محققان در ژورنال «Advanced Energy Materials» به چاپ رسیده است.

Mobit

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟