27.1 C
تهران
تیر ۱۳, ۱۳۹۹
دیپلماسی انرژی
یادداشت انرژی تجدید پذیر

تحول بزرگ در انرژی خورشیدی

تأسیسات انرژی خورشیدی نصب شده در فضای باز در بسیاری از نقاط جهان یک منظره معمول است، اما در مورد ژنراتورهای خورشیدی خانگی چطور؟ تیمی از دانشمندان سوئدی و چینی به تازگی گزارش دادند که این ممکن است پس از آنکه آنها با استفاده سلول‌های فتوولتائیک آلی موفق به تبدیل نور داخل خانه به برق شدند، به آینده ما تبدیل شود.

سلول‌های فتوولتائیک آلی یا سلول‌های OPV یک فناوری خورشیدی نسل سوم هستند که از پتانسیل زیادی برای تبدیل شدن به جایگزینی ارزان‌تر برای نسل‌های پیشین سلول‌های خورشیدی برخوردارند. آنها انعطاف‌پذیر هستند زیرا از دو لایه مواد نیمه رسانا ساخته شده‌اند، که خود این لایه‌ها از جنس پلیمرهای پلاستیکی هستند. این انعطاف‌پذیری، سلول های OPV را برای کاربردهای گوناگونی جذاب می‌کند، اما آن‌ها خصوصاً برای بخش ساختمان یکپارچه صنعت خورشیدی بسیار جذاب هستند.

جالب اینجاست که دانشمندان مشغول به مطالعه این سلول‌ها در چگونگی عملکرد دقیق آن‌ها متفق القول نیستند. آنها می‌دانند که وقتی سلول یک فوتون را جذب می‌کند، یک الکترون را در اتم پلیمر جابجا می‌کند و این جابجایی از خود یک حفره به جا می‌گذارد. این حفره با الکترون جابجا شده پیوند تشکیل داده و چیزی را ایجاد می‌کند که دانشمندان از آن به عنوان اگزیتون یاد می‌کنند. این اگزیتون سپس شکافته می‌شود و الکترونی که آزاد می‌کند به حفره دیگری متصل می‌شود که توسط یک فوتون دیگر ایجاد شده است. الکترون‌ها با حرکت از یک حفره به حفره دیگر، یک جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند. با این وجود، هم‌چنان نظرات مختلفی در مورد اینکه چه چیزی باعث شکافته شدن اگزیتون می شود وجود دارند.

این ممکن است عجیب بوده و پیامد‌هایی برای بهبود بازدهی سلول‌های OPV داشته باشد، زیرا میانگین بازده آن‌ها در حال حاضر فقط ۱۱ درصد است.

محققان دانشگاه Linkoping در سوئد، آکادمی علوم چین و دانشگاه علوم و فناوری در پکن پلیمرهای جدیدی را برای لایه فعال سلول OPV- لایه‌ای که فوتون‌ها را جذب می‌کند- توسعه دادند. این کار امکان تولید برق از طریق نور محیط داخلی را برای سلول ایجاد کرد. در حال حاضر این برق تولیدی آنچنان بزرگ نیست اما به گفته دانشمندان، با کار بیشتر، می توان آن را به اندازه کافی افزایش داد تا بتواند به دستگاه‌های گوناگونی که بخشی از زندگی خانواده‌های آینده در عصر اینترنت اشیاء خواهند بود، نیرو ببخشد.

“پروفسور جیانهوی هو” از آکادمی علوم چین یکی از محققان این حوزه ، آنطوری که از سوی “Photonics Media” نقل شده، گفت:” ما اطمینان داریم که بازده سلول‌های خورشیدی آلی برای کاربردهای نور محیط در سال‌های آتی بهبود بیشتری خواهد یافت، زیرا هنوز فضای زیادی برای بهینه‌سازی مواد مورد استفاده در این کار وجود دارد .”

“یوناس برگکویست” یکی دیگر از نویسندگان گفت: ” دیجیتالی شدن جامعه ما در حال توسعه است و اینترنت اشیاء و دستگاه‌های هوشمند، یک بازار در حال رشد شدید هستند.” وی ادامه داد:” بسیاری از این دستگاه‌ها مقادیر کمی انرژی مصرف می‌کنند و دستگاه‌های کارآمد تولید انرژی از نور می‌توانند به تأمین برق آن‌ها کمک کنند. تولید رول به رول OPVهای با سطح عملکرد بالا همراه با چاپ و روکش، پتانسیل بسیار خوبی برای تأمین برق اشیاء هوشمند از خود نشان می‌دهد.”

سلول‌های OPV هزینه ساخت پایینی دارند و می‌توانند در یک چاپخانه روی سطوح بزرگ چاپ شوند. این امر باعث می‌شود OPVها تا زمانی که چالش بازده و مشکل اصلی دیگرشان یعنی ماندگاری حل شوند، ضمیمه‌ باارزشی برای صنعت رو به رشد فناوری انرژی خورشیدی باشند.

منبع: اویل پرایس

Related posts

گاز طبیعی می‌تواند در عرض ۱۵ سال جایگزین شود

ali

آینده تولید برق در دستان انرژی های تجدیدپذیر

ali

آیا انرژی خورشیدی فناوری آینده است؟

ali

ارائه دیدگاه