ابداع سلول خورشیدی تقریبا نامرئی با شفافیت ۷۹ درصد

سرپوش علمی - پژوهشگران ژاپنی در پروژه جدید خود، یک سلول خورشیدی تقریباً نامرئی را ابداع کرده اند که شفافیت آن به ۷۹ درصد می رسد.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، سلول های خورشیدی شفافی که میتوانند پنجره ها، گلخانه ها، پنل های شیشه ای، دستگاه های هوشمند و موارد دیگر را به دستگاه های جمع آوری انرژی تبدیل کنند، گام دیگری بسوی واقعیت نزدیک شده اند.

گروهی از دانشمندان "دانشگاه توهوکو" (Tohoku University) ژاپن، یک سلول خورشیدی تقریباً نامرئی را با استفاده از "اکسید قلع ایندیم" (ITO) ابداع کرده اند که میتواند به عنوان یک الکترود شفاف عمل کند و همچنین، یک سلول خورشیدی را از "سولفید تنگستن" (WS2) به عنوان یک لایه فوتواکتیو ابداع کرده اند.

نکته قابل توجه این است که این سلول، پتانسیل دستیابی به شفافیت ۷۹ درصدی را دارد و میتواند به انتقال سلول های خورشیدی تقریبا نامرئی مبتنی بر "دی کالکوژنیدهای فلزات واسطه" (TMD) از مرحله ابتدایی به مراحل صنعتی کمک کند.

شفافیت ۷۹ درصدی

به رغم پیشرفت های اخیر در حوزه سلول خورشیدی پروسکایت و نیمه رساناهای آلی، میانگین شفافیت قابل مشاهده در این سلول های خورشیدی، کم تر از ۷۰ درصد است. این امر هنوز یک چالش برای ابداع سلول های خورشیدی شفاف تر به شمار می رود.

این نوع جدید از فناوری پروسکایت، رابطی بین یک فلز و یک نیمه رسانا است که امکان جداسازی بار الکتریکی را فراهم می کند.

سولفید تنگستن، عضوی از خانواده دی کالکوژنیدهای فلزات واسطه به شمار میرود که دانشمندان ادعا می کنند به دلیل داشتن بيش ترین بازدهی در جذب، برای سلول های خورشیدی تقریباً نامرئی مناسب است.

مانع تماس بین سولفید تنگستن و اکسید قلع ایندیم، با پوشش دادن فلزات نازک مختلف و به کارگیری یک لایه نازک از "تنگستن تری اکسید" (WO3) تنظیم شد. در نتیجه، ارتفاع مانع بطور چشمگیری افزایش یافت و توانست امکان جداسازی حامل بار الکتریکی را در این سلول خورشیدی افزایش دهد.

در نتیجه این آزمایش ها، پژوهشگران دریافتند که بازدهی تبدیل توان سلول خورشیدی با الکترود بهبودیافته، تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر از دستگاهی است که از الکترود معمولی اکسید قلع ایندیم استفاده می کند.

پژوهشگران باور دارند که توان یک سلول خورشیدی به اندازه یک سانتیمتر مربع با میانگین بسیار بالایی از انتقال مرئی ممکن است با تکرار آزمایش ها روی این دستگاه بهینه سازی شده افزایش یابد.

با کمک پژوهش هایی از این دست، در نهایت ممکن است بتوان پنل های خورشیدی شفافی ساخت که پیامدهای گسترده ای داشته باشند. گزارشات نشان می‌دهند که بین پنج تا هفت میلیارد متر مربع سطوح شیشه ای در آمریکا وجود دارد؛ از صفحه نمایش تلفن های همراه گرفته تا آسمان‌خراش ها. اگر بتوان از قدرت این سطوح استفاده کرد، مقدار زيادي برق تولید می شود.

این پژوهش، در مجله "Scientific Reports" به چاپ رسید.