پنجشنبه ۲۰ دی ۱۴۰۳
۱۰:۴۶ - ۲۵ شهریور ۱۴۰۰ کد خبر: ۱۴۰۰۰۶۱۹۵۴
اخبار علمی و پژوهشی

ابداع سلول‌های خورشیدی که طول عمر ۳۰ ساله دارند

سلول‌های خورشیدی,انرژی خورشیدی
یک گروه پژوهشی به سرپرستی" دانشگاه میشیگان" سعی دارند نوعی از سلول های خورشیدی را ارائه دهند که شفاف هستند و طول عمر آن ها به ۳۰ سال می رسد.

سرپوش علمی - به گزارش ایسنا به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه میشیگان، پژوهشگران باور دارند که طراحی سلول های خورشیدی به صورت شفاف، میتواند به آن ها بازدهی بالا و عمر ۳۰ ساله بدهد. پژوهشی که به سرپرستی "دانشگاه میشیگان" (University of Michigan) انجام شده است، میتواند راه را برای ابداع پنجره هایی هموار کند که نیروی خورشیدی را تامین می کنند.

"استفن فارست" (Stephen Forrest)، از پژوهشگران این پروژه گفت: انرژی خورشیدی، ارزان ترین نوع انرژی به شمار می رود که بشر از زمان انقلاب صنعتی تاکنون تولید کرده است. با بکار گرفتن سلول های خورشیدی روی پنجره ها، ساختمان شما به یک نیروگاه تبدیل می شود.

اگرچه سیلیکون هم چنان برای افزایش کارآیی سلول های خورشیدی، سرآمد است ولی شفاف نیست. پژوهشگران برای ابداع سلول های خورشیدی سازگار با پنجره، مواد آلی یا مبتنی بر کربن را بررسی کرده اند. چالش پیش روی فارست و گروهش این بود که چگونه از تجزیه سریع مواد آلی کارآمد هنگام استفاده از آن ها جلوگیری کنند.

قدرت و ضعف این مواد در مولکول هایی است که الکترون های تولیدشده توسط نور را به الکترودها منتقل می کنند تا انرژی خورشیدی (Solar energy) در آنها ذخیره شود. این مواد معمولاً با نام "گیرنده های غیر فولرن" (NFAs) شناخته می شوند که آن ها را از "گیرنده های فولرن" (Fullerene acceptors) که قوی تر هستند ولی کارآیی کمتری دارند، متمایز می کند. سلول های خورشیدی ساخته شده با گیرنده های غیر فولرن که گوگرد را در خود جای داده اند، میتوانند به کارآیی ۱۸ درصدی دست یابند ولی عمر طولانی ندارند.

پژوهشگران دانشگاه میشیگان در این پروژه که با همکاری پژوهشگران "دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی" (NC State)، "دانشگاه تیانجین" (Tianjin University) و "دانشگاه ججیانگ" (Zhejiang University) انجام شده است ، تلاش کردند تا این موضوع را تغییر دهند.

این گروه پژوهشی در آزمایش های خود نشان دادند که بدون محافظت از مواد تبدیل کننده نور خورشید (Sunlight)، بازدهی طی ۱۲ هفته افت می کند.

" یونگشی لی"( Yongxi Li)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت:کارآیی گیرنده های غیر فولرن، بالا است اما پیوندهای ضعیفی دارند که با قرار گرفتن در معرض فوتون های دارای انرژی بالا به ویژه فوتون های ماوراءبنفش که به صورت متداول در نور خورشید وجود دارند، جدا می شوند.

پژوهشگران با بررسی ماهیت تجزیه در سلول های خورشیدی محافظت نشده، دریافتند که به تقویت کردن چند بخش نیاز دارند. آن ها ابتدا باید جلوی ورود پرتو ماوراءبنفش را بگیرند. بدین منظور، یک لایه اکسید روی را به قسمت شیشه ای سلول ها که رو به خورشید است، اضافه کردند.

وجود یک لایه نازک اکسید روی در کنار ناحیه جذب نور، به رساندن الکترون های تولیدشده توسط خورشید به الکترود کمک می کند. از آنجا که جذب کننده نور نیز تجزیه می شود، پژوهشگران یک لایه از مواد مبتنی بر کربن موسوم به "IC- SAM" را نیز اضافه کردند.

پژوهشگران، سیستم دفاعی جدید خود را در معرض شدت های گوناگون نور شبيه سازي شده خورشید آزمایش کردند و دریافتند که سلول های خورشیدی جدید آن ها پس از گذشت ۳۰ سال نیز همچنان کارآیی بالایی خواهند داشت.

فارست و گروهش در حال حاضر میزان شفافیت سلول های خورشیدی را تا ۴۰ درصد افزایش داده اند و باور دارند که میتوانند به شفافیت ۶۰ درصدی برسند. همچنین آن ها در حال رساندن کارآیی سلول های خورشیدی از ۱۰ درصد به حدود ۱۵ درصد هستند.

از آنجا که این مواد را میتوان به صورت مایع آماده کرد، انتظار می رود که هزینه های تولید، نسبتا کم باشند.

این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسیده است.

  • 17
  • 5
78%
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
هیثم بن طارق آل سعید
بزرگمهر بختگان
صبا آذرپیک
یاشار سلطانی
زندگینامه امام زاده صالح
شاه نعمت الله ولی
نیلوفر اردلان
حمیدرضا آذرنگ
محمدعلی جمال زاده
بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش