سلول های فتوولتائیک آلی با راندمان بالا با کاربرد در داخل ساختمان

دانشمندان سوئدی و چینی سلولهای خورشیدی آلی را برای تبدیل نور محیط داخلی ساختمانها به برق تولید کرده اند. هرچند توان تولیدی کمی دارند، اما برای تامین توان الکتریکی میلیون ها محصولاتی که به صورت آنلاین در اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار میگیرند، کافی است.

با گسترش اینترنت اشیاء، انتظار می رود که میلیون ها محصول، بصورت آنلاین ، چه در فضاهای عمومی و چه در منازل، بکار روند. بسیاری از این سنسورها برای تشخیص و اندازه گیری رطوبت، غلظت ذرات، دما و سایر پارامترها کاربرد خواهند داشت. به همین دلیل تقاضا برای منابع کوچک و ارزان انرژی تجدید پذیر به سرعت در حال افزایش است تا نیاز به تعویض مکرر و گران قیمت باتری کاهش یابد.

این ابداع جدید، نوید دهنده تحول بزرگی برای سلولهای خورشیدی ارگانیک است که به طور گسترده در زندگی روزمره ما برای برقراری اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار می گیرد.

اینترنت اشیاء، جایی است که سلولهای خورشیدی آلی میتوانند بکار روند. نه تنها انعطاف پذیر هستند، بلکه ارزان ساخته میشوند و میتوانند بر روی سطوح بزرگ به روش چاپ کردن ساخته شوند. یک مزیت دیگر نیز دارند، لایه جذب کننده نور شامل ترکیبی از مواد دهنده و گیرنده است، که انعطاف پذیری قابل توجهی در تنظیم سلولهای خورشیدی را فراهم میکند به گونه ای که برای طیف ها و طول موج های مختلف عمل میکند.

ترکیب جدید مواد

محققان چینی، به سرپرستی Jianhui Hou ، و Linköping ، و در سوئد به سرپرستی Feng Gao ، اکنون به کمک هم، ترکیب جدید و دقیقی از مواد دهنده و پذیرنده را تهیه کرده اند تا به عنوان لایه فعال در سلول خورشیدی آلی مورد استفاده قرار گیرند. این ترکیب دقیقاً طول موجهای نور را که در اتاقهای نشیمن، کتابخانه و سوپر مارکت ها وجود دارد را جذب می کند.

محققان آزمایشگاه در دانشگاه Linköping  در مقاله ای در Nature Energy دو نوع سلول خورشیدی آلی را در مقاله ای تشریح کردند. یک نوع آن دارای مساحت یک سانتیمتر مربع و دیگری چهار سانتیمتر مربع هستند. سلول خورشیدی کوچکتر در معرض نور محیط با شدت ۱۰۰۰ لوکس قرار گرفت و محققان مشاهده کردند که تقریباً ۲۶ درصد انرژی نور به الکتریسیته تبدیل می شود. سلول خورشیدی آلی ولتاژی بالاتر از یک ولت را برای بیش از ۱۰۰۰ ساعت، در نور محیطی که شدت نور بین ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ لوکس متغیر بود، ایجاد کرد. سلول خورشیدی بزرگتر راندمان انرژی ۲۳ درصد را حفظ کرده است.

قوانین طراحی

Hou، اطمینان دارد که کارایی سلولهای خورشیدی آلی برای کاربردهای نور محیط در سالهای آینده بیشتر بهبود خواهد یافت، چرا که هنوز پتانسیل زیادی برای بهینه سازی مواد مورد استفاده در این کار وجود دارد.

نتیجه آن، توسعه تحقیقاتی بیشتر در زمینه سلولهای خورشیدی آلی است. در تابستان سال ۲۰۱۸، این محققان به همراه تعدادی از همکارانشان از دانشگاههای دیگر قوانینی را برای ساخت سلولهای خورشیدی آلی کارآمد منتشر کردند. این مقاله ۲۵ مطالعه را از هفت دانشگاه گردآوری کرده و در Nature Material منتشر شده است.

گروه تحقیقاتی Biomolecular و Organic Electronics Organic در دانشگاهLinköping ، سالهاست که رهبریت جهانی تحقیقات در زمینه سلولهای خورشیدی آلی را دارند. آنها هم اکنون صاحبان شرکتی هستند که خود را بر روی تجارت سلول های خورشیدی برای مصارف داخلی متمرکز نموده اند.

لینک اصلی

مطالب مرتبط

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Call Now Buttonتماس



ارسال