محققان برای استفاده از سلول‌های پروسکایت در پنل‌های خورشیدی به دستاوردی عظیم رسیدند

محققان «دانشگاه سیتی هنگ کنگ» (CityU) به پیشرفت بزرگی در‌زمینه تکامل سلول‌های خورشیدی پروسکایت دست پیدا کرده‌اند که می‌تواند برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر دستاوردهای قابل‌توجهی محسوب شود.

سلول‌های خورشیدی پروسکایت که بیشتر به‌دلیل راندمان تبدیل توان چشمگیر خود شناخته می‌شوند، یک مرز امیدوارکننده در چشم‌انداز انرژی خورشیدی هستند. بااین‌حال، آن‌ها یک ایراد قابل‌توجه دارند: ناپایداری حرارتی. به این معنا که وقتی در معرض دمای بالا قرار می‌گیرند، عملکرد خوبی از خود نشان نمی‌دهند.

پیشرفت بزرگ در توسعه پنل‌های خورشیدی

محققان CityU برای غلبه بر این مشکل، یک نوع ماده منحصر‌به‌فرد موسوم به «تک‌لایه‌های خودآرا» یا به اختصار SAM را مهندسی کرده و آن را به‌عنوان لایه استخراج بار، روی سطح اکسید نیکل ثابت کردند. پروفسور «ژو زونگ‌لانگ» از دپارتمان شیمی CityU درباره نتایج تحقیق خود می‌گوید:

«رویکرد ما استحکام حرارتی سلول‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش داده است. با ارائه یک لایه استخراج بار مقاوم از نظر حرارتی، سلول‌های بهبودیافته ما بیش از 90 درصد کارایی خود را حفظ می‌کنند و می‌توانند با نرخ راندمان قابل‌توجه 25.6 درصد، حتی در دمای بالا (حدود 65 درجه سانتی‌گراد) برای بیش از 1000 ساعت به کار خود ادامه دهند. این یک دستاورد مهم است.»

این تحقیق در مرحله اول باعث دگرگونی بالقوه فرایند تولید انرژی خورشیدی می‌شود. با بهبود دوام حرارتی سلول‌های خورشیدی پروسکایت از طریق SAMهای نوآورانه، این تیم زمینه عملکرد مؤثر این سلول‌ها حتی در شرایط دمای بالا را ایجاد کرده است.

همان‌طور که پروفسور زونگ‌لانگ در ادامه توضیح می‌دهد، این فناوری زمانی که به‌طور کامل تجاری‌سازی شود، می‌تواند باعث کاهش وابستگی انسان‌ها به سوخت‌های فسیلی شود و نیز می‌تواند در‌زمینه مبارزه با بحران جهانی آب‌و‌هوا کمک قابل‌توجهی باشد. همچنین یکی از موانع پذیرش سلول‌های خورشیدی پروسکایت را برطرف می‌کند.

نوآوری دانشمندان CityU که مقاله آن در مجله ساینس منتشر شده است، راه تجاری‌سازی سلول‌های خورشیدی پروسکایتی را هموار کرده و ما را به آینده‌ای با انرژی کارآمد و منابع پایدار نزدیک‌تر می‌کند.