تیمی از محققان تکنیک جدیدی را برای تولید سلول‌های خورشیدی فوق‌العاده نازک و سبک ابداع کرده‌اند که می‌توانند به طور یکپارچه در هر سطحی ادغام شوند.
به گزارش سینا پرس فارس، مهندسان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) سلول های خورشیدی پارچه ای فوق سبک جدیدی ساخته اند که می تواند هر سطحی را با سهولت و سرعت به منبع انرژی تبدیل کند.
این سلول‌های خورشیدی بادوام و انعطاف‌پذیر، که بسیار نازک‌تر از موی انسان هستند، به پارچه‌ای محکم و سبک چسبانده شده‌اند که نصب آنها را بر روی یک سطح ثابت آسان می‌کند. آنها می توانند انرژی را در حرکت به عنوان یک پارچه قدرت پوشیدنی تامین کنند یا به سرعت در مکان های دورافتاده برای کمک در مواقع اضطراری حمل و نقل و مستقر شوند. آنها یک صدم وزن پنل های خورشیدی معمولی هستند، 18 برابر بیشتر در هر کیلوگرم انرژی تولید می کنند و از جوهرهای نیمه هادی با استفاده از فرآیندهای چاپ ساخته می شوند که می توانند در آینده به تولید در مناطق بزرگ تبدیل شوند.
از آنجایی که آنها بسیار نازک و سبک هستند، این سلول های خورشیدی را می توان بر روی سطوح مختلف لمینت کرد. به عنوان مثال، می‌توان آنها را روی بادبان‌های یک قایق ادغام کرد تا نیرویی را در دریا تأمین کند، روی چادرها و برزنت‌هایی که در عملیات بازیابی فاجعه مستقر می‌شوند بچسبند، یا روی بال‌های هواپیماهای بدون سرنشین برای افزایش برد پروازی آنها اعمال شوند. این فناوری خورشیدی سبک وزن را می توان به راحتی در محیط های ساخته شده با حداقل نیاز به نصب ادغام کرد.
معیارهای مورد استفاده برای ارزیابی فناوری سلول های خورشیدی جدید معمولاً به بازده تبدیل انرژی و هزینه آنها به دلار در هر وات محدود می شود. یکپارچگی به همان اندازه مهم است – سهولتی که با آن می توان فناوری جدید را تطبیق داد. پارچه های خورشیدی سبک وزن، یکپارچگی را ممکن می کند و انگیزه ای برای کار فعلی فراهم می کند. ولادیمیر بولوویچ، رئیس بخش فناوری نوظهور فریبرز مسیح، رهبر آزمایشگاه الکترونیک آلی و نانوساختار (ONE Lab)، مدیر آزمایشگاه می‌گوید: «ما با توجه به نیاز فوری کنونی به استقرار منابع جدید انرژی بدون کربن، در تلاش برای تسریع پذیرش خورشیدی هستیم. MIT.nano و نویسنده ارشد مقاله جدیدی که کار را توصیف می کند.
سلول های خورشیدی سیلیکونی سنتی شکننده هستند، بنابراین باید در شیشه محصور شوند و در قاب آلومینیومی سنگین و ضخیم بسته بندی شوند، که مکان و نحوه استقرار آنها را محدود می کند.
برای تولید سلول های خورشیدی از نانومواد استفاده می کنند که به شکل جوهر الکترونیکی قابل چاپ هستند. آنها با کار در اتاق تمیز MIT.nano، ساختار سلول خورشیدی را با استفاده از روکش شکافی می‌پوشانند، که لایه‌هایی از مواد الکترونیکی را روی یک بستر آماده و قابل رهاسازی که تنها 3 میکرون ضخامت دارد، رسوب می‌دهد. با استفاده از چاپ روی صفحه (تکنیکی مشابه نحوه اضافه شدن طرح ها به تی شرت های ابریشمی)، یک الکترود بر روی ساختار قرار می گیرد تا ماژول خورشیدی تکمیل شود.
سپس محققان می توانند ماژول چاپ شده را که ضخامت آن حدود 15 میکرون است، از روی بستر پلاستیکی جدا کنند و یک دستگاه خورشیدی فوق سبک را تشکیل دهند.
اما کار با چنین ماژول های خورشیدی نازک و مستقلی چالش برانگیز است و به راحتی می توانند پاره شوند، که استقرار آنها را دشوار می کند. برای حل این چالش، تیم MIT به دنبال بستری سبک، انعطاف‌پذیر و با استحکام بالا بودند که بتوانند سلول‌های خورشیدی را به آن بچسبانند. آنها پارچه‌ها را به‌عنوان راه‌حل بهینه شناسایی کردند، زیرا انعطاف‌پذیری مکانیکی و انعطاف‌پذیری را با وزن اضافه کمی فراهم می‌کنند.
مترجم: محمدرضا قشقایی زاده
منبع: scitechdaily