تولید سلول‌های خورشیدی فوق‌نازک کاربردی

 به گزارش پارس به نقل از ایسنا محققان این سلول‌های خورشیدی را تولید و آن‌ها را با هواپیمای مینیاتوری آزمایش کردند.

برای مهندسانی که با سلول‌های خورشیدی کار می‌کنند، دو هدف عمده وجود دارد: افزایش میزان برقی که از یک سلول منفرد بدست می‌آید و همچنین نازک‌ترکردن و سبک‌ترکردن این سلول‌ها‌ در حالی است که آن‌ها همان میزان برق تولیدشده توسط سلول‌های ضخیم‌تر را تولید کنند.

در تلاش جدید، تیم تحقیقاتی شیوه‌ای را برای تولید سلول‌های خورشیدی شناسایی کرد که فقط سه میکرومتر ضخامت دارند اما 12 درصد کارآمد هستند.

دانشمندان در حالت کلی برای تولید سلول‌های نازک‌تر، به مواد جدیدی روی آورده‌اند که یکی از این مواد، پروسکایت‌های organolead halide نام دارد. این نوع پروسکایت‌ها، نیمه‌رساناهای باند مستقیم هستند و بنابراین نور را در مقایسه با مواد دیگر به صورت کارآمدتری جذب می‌کنند.

با این حال، این مواد به شرایط محیطی حساس‌تر هستند و زمانی که در معرض آب قرار می‌گیرند، موجب بروز مشکلاتی برای الکترودهای فلزی می‌شوند.

همچنین، تولید سلول‌های خورشیدی از چنین موادی نیازمند افزودن پوشش‌های حفاظتی است که این موضوع نیز خود باعث سنگین‌شدن و ضخیم‌ترشدن آن‌ها می‌شود.

دانشمندان اتریشی برای تولید سلول‌های خورشیدی فوق‌نازک خود از اکسید کروم استفاده کردند. آن‌ها سپس یک الکترود پلیمر شفاف دی‌متیل سولفواکسید را به آن‌ اعمال کردند.

نتیجه، سلول خورشیدی بسیار نازکی بود که فقط 5.2 گرم وزن داشت و قادر بود 120 وات نیروی برق تولید کند. این میزان برای هر واحد وزن سلول‌های خورشیدی یک رکورد به شمار می‌آید.

محققان به منظور آزمایش‌کردن سلول‌های جدید، آن‌ها را به یک هواپیمای مینیاتوری و بالن‌های هوایی کوچک متصل کردند و دریافتند این سلول‌ها آن طور که انتظار می‌رفت عمل کردند.

تنها مشکل اینجاست که این سلول‌ها طول عمر کوتاهی دارند و در معرض خطر آب و اکسیژن قرار دارند زیرا پوشش آن‌ها زمان طولانی دوام نمی‌آورد. با وجود این، چنین سلول‌هایی در کاربردهای مختلف مانند استفاده در پهپادها و بالن‌های آبی طول عمر مطلوب را دارند.