خبر کامل
رکورد جهانی بازدهی ۶.۰۵ درصدی سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف توسط محققان چینی
رکوردشکنی چینی‌ها در سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف
محققان چینی با دستیابی به یک رکورد جدید در زمینه سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف (ST-OPV)، گامی بزرگ در جهت توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر برداشته‌اند. این تیم تحقیقاتی با توسعه مواد فعال نوری خاص، موفق به ثبت بازدهی بی‌سابقه ۶.۰۵ درصدی در بهره‌برداری از نور شدند که بالاترین رقم گزارش‌شده برای این نوع سلول‌ها تا به امروز است.
چالش اصلی: تعادل بین شفافیت و بازدهی
سلول‌های خورشیدی شفاف پتانسیل بالایی برای ادغام در سطوحی مانند پنجره‌ها و صفحه‌نمایش‌ها دارند و می‌توانند انقلابی در بخش «فتوولتائیک‌های یکپارچه با ساختمان» (BIPV) ایجاد کنند. با این حال، چالش همیشگی در این فناوری، ایجاد تعادل میان شفافیت بصری و بازدهی تبدیل توان بوده است؛ به این معنی که هرچه پنجره شفاف‌تر باشد، نور کمتری برای تولید برق جذب می‌کند.
سلول‌های فتوولتائیک آلی نیمه‌شفاف (ST-OPVs) به دلیل مزایایی چون:
- هزینه تولید پایین
- پایداری محیطی
- ظاهر بصری جذاب
توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. اما موفقیت تجاری آن‌ها مستلزم کارایی بالا و حفظ رنگ طبیعی ساختمان است.
معرفی پارامتر FoMLUE و شناسایی مواد بهینه
محققان دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ‌کنگ برای غلبه بر این چالش، پارامتر جدیدی به نام FoMLUE را معرفی کردند. این پارامتر ابزاری برای ارزیابی و غربالگری پتانسیل مواد مختلف فعال نوری در سلول‌های نیمه‌شفاف است. FoMLUE به طور همزمان سه فاکتور حیاتی را در نظر می‌گیرد:
- میانگین شفافیت بصری
- شکاف باند
- چگالی جریان (میزان تولید برق)
با استفاده از این پارامتر، تیم تحقیقاتی توانست بهترین مواد را شناسایی کند. سلول‌های خورشیدی ساخته‌شده با این مواد نه تنها به رکورد بازدهی ۶.۰۵ درصدی دست یافتند، بلکه عایق حرارتی بهتر و پایداری عملیاتی بالاتری نیز از خود نشان دادند.
پتانسیل تجاری و صرفه‌جویی انرژی
این فناوری پتانسیل تجاری بسیار بالایی برای کاربردهای مختلف دارد، از جمله:
- پنجره‌های هوشمند
- خودروهای برقی
- گلخانه‌های کشاورزی
محققان تخمین می‌زنند که مناطق دارای «تابستان‌های گرم و زمستان‌های معتدل» بهترین مکان برای نصب این پنجره‌ها هستند. در این مناطق، مجموع صرفه‌جویی انرژی سالانه می‌تواند تا ۱.۴۳ گیگاژول بر هر مترمربع برسد.
تیم تحقیقاتی اکنون روی افزایش پایداری طولانی‌مدت این سلول‌ها و توسعه ماژول‌های خورشیدی در ابعاد بزرگ‌تر کار خواهد کرد، که هر دوی این موارد برای دستیابی به تجاری‌سازی ضروری هستند.
یافته‌های این پژوهش مهم در ژورنال معتبر Nature Communications منتشر شده است.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
