โซลาร์เซลล์เปลี่ยนอาคารเป็นโรงไฟฟ้า
การศึกษาใหม่สัญญาการเกิดขึ้นของหน้าต่างที่เป็นแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพ
(ภาพ: CC0 สาธารณสมบัติ)
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่ถูกที่สุดที่มนุษย์รู้จักตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม ศ.สตีเฟน ฟอเรสต์ แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนกล่าว เขาเป็นผู้นำการวิจัยเกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ที่โปร่งใสซึ่งรวมเอาประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งาน 30 ปี
การศึกษานี้รับประกันลักษณะของหน้าต่างที่ให้พลังงานแสงอาทิตย์ “ด้วยอุปกรณ์เหล่านี้ที่ใช้กับหน้าต่างอาคารจะกลายเป็นโรงไฟฟ้า” ศาสตราจารย์กล่าว
ซิลิคอนยังคงเป็นราชาแห่งประสิทธิภาพในแผงโซลาร์เซลล์อย่างไม่ต้องสงสัย แต่ มันไม่โปร่งใส หมายเหตุ
GreenTech.bg เพื่อให้มีแผงโซลาร์เซลล์โปร่งใสที่สามารถวางบนกระจกได้ นักวิจัยกำลังทดลองกับวัสดุอินทรีย์หรือวัสดุที่เป็นคาร์บอน
อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำหรับ ทีมงานป่าไม้ได้หาวิธีป้องกันการเสื่อมสลายอย่างรวดเร็วของวัสดุแปลงแสงอินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพระหว่างการใช้งาน ความแรงและจุดอ่อนของวัสดุเหล่านี้ซ่อนอยู่ในโมเลกุลที่ถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่สร้างด้วยแสงไปยังอิเล็กโทรด – จุดเข้าสู่วงจรที่ใช้หรือเก็บพลังงานแสงอาทิตย์
วัสดุเหล่านี้รู้จักกันทั่วไปว่าเป็น “ตัวรับที่ไม่ใช่ฟูลเลอรีน” พวกเขาแตกต่างจาก “ตัวรับฟูลเลอรีน” ที่แข็งแกร่งกว่า แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าที่ทำจากเครือข่ายคาร์บอนระดับนาโน เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำด้วยตัวรับที่ไม่ใช่ฟูลเลอรีนที่มีกำมะถันสามารถบรรลุ เทียบเท่ากับประสิทธิภาพของซิลิกอน
ที่ 18% แต่มันไม่ถาวร
ตอนนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้แล้ว ในการทดลอง นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าหากไม่มีการปกป้องวัสดุที่เปลี่ยนแสงแดด ประสิทธิภาพจะลดลงเหลือน้อยกว่า 40% ของค่าเดิมภายใน 12 สัปดาห์ ซึ่งเทียบเท่ากับแสงแดดแบบดั้งเดิม
“ตัวรับที่ไม่ใช่ฟูลเลอรีนให้ประสิทธิภาพสูงมาก แต่มีพันธะที่อ่อนแอซึ่งแยกตัวออกง่ายในโฟตอนพลังงานสูงโดยเฉพาะ UV โฟตอนทั่วไปในแสงแดด” Yongxi Li หัวหน้าผู้ช่วยด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว
เพื่อแก้ไขปัญหานักวิทยาศาสตร์ได้ เพิ่มชั้นของซิงค์ออกไซด์ – ส่วนผสมครีมกันแดดทั่วไป – ที่ด้านข้างของกระจกที่หันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ ทีมงานยังได้เพิ่มชั้นของวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบที่เรียกว่า IC-SAM เพื่อเป็นบัฟเฟอร์ มีการปรับปรุงเพิ่มเติมตามมา
ในท้ายที่สุด ทีมงานได้ทดสอบโซลาร์เซลล์ใหม่ที่ระดับความเข้มของแสงแดดจำลองต่างๆ ตั้งแต่ “ดวงอาทิตย์ 1 ดวง” ทั่วไปไปจนถึงแสง ของ “ดวงอาทิตย์ 27 ดวง” ” และอุณหภูมิค่อนข้างสูง จากการตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานที่เสื่อมลงภายใต้สภาวะเหล่านี้ ทีมงานพบว่า
- เซลล์แสงอาทิตย์
จะยังคงทำงานด้วย 80% ประสิทธิภาพแม้หลังจากผ่านไป 30 ปี
นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงความโปร่งใส ทีมงานมีความโปร่งใสถึง 40% แล้ว นักวิจัยเชื่อว่าพวกเขาสามารถบรรลุความโปร่งใส 60%
นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 10% ที่ทำได้ในโมดูลที่รายงาน มากถึงเกือบ 15% ซึ่งถือว่าเป็นไปได้แม้จะมีความโปร่งใสสูง
เนื่องจากคาดว่าวัสดุจะถูกนำไปใช้เป็นของเหลวคล้ายกับสีจึงคาดว่าต้นทุนการผลิต จะค่อนข้างต่ำ
