یک تیم تحقیقاتی در آزمایشگاه بین‌المللی نانوفناوری ایبری (INL) به تازگی نتایج یک تحقیق پیشگامانه در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر را با ایجاد یک سلول خورشیدی فوق نازک با راندمان بالا اعلام کرده است. در مقایسه با فناوری مرسوم، این سلول جدید نه تنها مواد کمتری مصرف می‌کند، بلکه می‌تواند سریع‌تر و ارزان‌تر نیز تولید شود و در عین حال کاربردهای انعطاف‌پذیری در بسیاری از زمینه‌ها ارائه دهد.
پیشرفت چشمگیر در ساخت سلول خورشیدی فوق نازک: سبک‌تر، ارزان‌تر و قدرتمندتر
به گفته تیم تحقیقاتی، پنل‌های خورشیدی فوق نازک ذاتاً به دلیل توانایی ضعیفشان در جذب نور محدود هستند و باعث می‌شوند انرژی خورشیدی از پشت "نشت" کند و راندمان تبدیل انرژی را کاهش دهد. برای غلبه بر این مشکل، دانشمندان INL با همکاری دانشگاه اوپسالا (سوئد)، به رهبری پدرو سالومه، نوعی "آینه نانوساختار" ایجاد کردند که به پشت سلول خورشیدی متصل می‌شود.
این طرح از یک لایه نازک از طلای نانوالگو شده با اکسید آلومینیوم استفاده می‌کند که مانند آینه عمل می‌کند و نور را به سلول فتوولتائیک منعکس می‌کند و به نور اجازه می‌دهد تا برای بار دوم جذب شود. لایه اکسید آلومینیوم همچنین به کاهش اتلاف توان در سطح پشتی کمک می‌کند و از ترکیب مجدد الکترون‌ها جلوگیری می‌کند و در نتیجه اتلاف انرژی را محدود می‌کند.
این تیم به جای استفاده از یک فرآیند تولید پیچیده و گران‌قیمت، از تکنیک نانولیتوگرافی یک مرحله‌ای استفاده کرد که زمان ساخت را کوتاه کرده و قابلیت تولید در مقیاس صنعتی را افزایش می‌دهد. در آزمایش با یک سلول فتوولتائیک فوق نازک ACIGS (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂)، به لطف بهبود قابل توجه توانایی جذب نور، بازده سلول حدود ۱.۵ درصد افزایش یافت.
این تیم همچنین دریافت که باتری در دمای ۴۵۰ درجه سانتیگراد بهترین عملکرد را دارد، دمایی که از انتشار اتم‌های طلا جلوگیری می‌کند - عاملی که باعث کاهش عملکرد در مدل‌های قبلی شده بود.
به گفته تیم INL، این طراحی جدید به طور همزمان دو چالش کلیدی را حل می‌کند: مدیریت نور و کاهش اتلاف انرژی. این امر به سلول خورشیدی فوق نازک پتانسیل طیف وسیعی از کاربردهای عملی، از وسایل نقلیه الکتریکی گرفته تا ساختمان‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل، را می‌دهد.
محققان می‌گویند این اختراع، مسیر جدیدی را برای فناوری انرژی خورشیدی - با ترکیبی از راندمان بالا، هزینه کم و انعطاف‌پذیری - باز می‌کند. انتظار می‌رود این یک گام مهم در فرآیند تولید انبوه سلول‌های خورشیدی فوق نازک باشد و توسعه صنعت انرژی تجدیدپذیر جهانی را ارتقا دهد.
منبع: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/pin-mat-troi-sieu-mong-buoc-ngoat-cho-nang-luong-tai-tao-tuong-lai/20251014102208238
نظر (0)