سلول‌های خورشیدی پیشرفته از نور داخلی استفاده می‌کنند

این فناوری نوید می‌دهد که به دستگاه‌های کم‌مصرف مانند صفحه‌کلید، کنترل از راه دور، دزدگیر، حسگر و غیره کمک کند تا بدون باتری کار کنند.

شبیه‌سازی سلول‌های خورشیدی پروسکایت - عکس: perovskite-info.com

یک تیم بین‌المللی به رهبری دانشگاه کالج لندن (UCL) یک سلول خورشیدی پروسکایت بادوام‌تر توسعه داده است که می‌تواند به طور موثر انرژی را از نور داخل ساختمان برداشت کند. این فناوری نوید می‌دهد که به دستگاه‌های کم‌مصرف مانند صفحه‌کلید، کنترل از راه دور، آلارم، حسگر و غیره کمک کند تا بدون باتری کار کنند.

برخلاف سلول‌های خورشیدی سیلیکونی سنتی، پروسکایت را می‌توان از نظر ترکیب تنظیم کرد تا طول موج‌های خاصی از نور داخلی را بهتر جذب کند. با این حال، این ماده اغلب حاوی نقص‌های کریستالی (به نام "تله") است که الکترون‌ها را به دام می‌اندازد و جریان جریان را مختل می‌کند و باعث تخریب می‌شود.

در این مطالعه که در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است، این تیم سه ماده شیمیایی را برای کاهش این نقص ترکیب کردند، از جمله RbCl2 (کلرید روبیدیم) که به رشد یکنواخت کریستال‌های پروسکایت کمک می‌کند و تنش را کاهش می‌دهد، و همچنین دو ماده شیمیایی دیگر که یون‌های یدید و برمید را تثبیت می‌کنند و از جداسازی و کاهش عملکرد آنها جلوگیری می‌کنند.

سیمینگ هوانگ، دانشجوی دکترای UCL و نویسنده اصلی این مقاله، توضیح می‌دهد: «سلول خورشیدی نقص‌های زیادی دارد، مانند کیکی که به قطعات خرد شده است. سه «ماده‌ای» که ما اضافه کردیم، کیک را به هم متصل کردند و اجازه دادند جریان راحت‌تر جریان یابد. اثر ترکیبی از هر یک از اجزای جداگانه قوی‌تر است.»

در نتیجه، این سلول به راندمان تبدیل ۳۷.۶٪ از نور داخلی در ۱۰۰۰ لوکس (معادل روشنایی یک دفتر) دست یافت و رکورد جهانی را برای یک سلول پروسکایت بهینه شده برای روشنایی داخلی با شکاف باند ۱.۷۵ eV ثبت کرد. طول عمر مورد انتظار بیش از ۵ سال است که بسیار بالاتر از هفته‌ها یا ماه‌های مدل‌های قبلی است.

آزمایش‌ها نشان داد که پس از بیش از ۱۰۰ روز، باتری جدید ۹۲٪ از عملکرد اولیه خود را حفظ کرده است، در حالی که این رقم برای نمونه کنترلی ۷۶٪ بوده است. در شرایط سخت (۳۰۰ ساعت نور زیاد مداوم در دمای ۵۵ درجه سانتیگراد)، باتری جدید ۷۶٪ از عملکرد خود را حفظ کرده است، در حالی که نمونه کنترلی تنها ۴۷٪ عملکرد داشته است.

دانشیار مجتبی عبدی جلبی (UCL) گفت: «میلیاردها دستگاه کوچک مصرف‌کننده برق در حال حاضر به تعویض باتری متکی هستند که یک روش ناپایدار است. سلول‌های خورشیدی پروسکایت ما می‌توانند انرژی بیشتری جذب کنند، دوام بیشتری داشته باشند و هزینه کمتری داشته باشند، زیرا از مواد رایج ساخته شده‌اند، فرآیند ساده‌ای دارند و حتی می‌توانند مانند روزنامه چاپ شوند.»

بازگشت به موضوع

وی ان ای

منبع: https://tuoitre.vn/dot-pha-pin-mat-troi-dung-anh-sang-trong-nha-20250812135955421.htm