افزایش بهره‌وری سلول‌های خورشیدی با جلبک

محققان دانشگاه "ییل" از نوعی جلبک دستکاری شده به نام "دیاتوم"(Diatom) برای بهبود کارایی سلول‌های خورشیدی استفاده کردند.

افزایش بهره‌وری سلول‌های خورشیدی با جلبک

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، با وجود تمام دستاوردهای فناورانه بشری همچنان طبیعت می‌تواند بشر را شگفت‌زده کرده و در فناوری و کارایی گوی سبقت را از بشر برباید.

این اتفاق در تحقیقات محققان دانشگاه "ییل"(Yale) آمریکا رخ داده است و محققان با استفاده از موجودات فسیلی موجود در جلبک‌ها و دستکاری آنها موفق شدند با افزایش میزان جذب نور در سلول‌های خورشیدی آلی کارایی آنها را تا حد قابل توجهی بهبود ببخشند.

دیاتوم‌ها نوعی از فیتوپلانکتون‌ها هستند که به آنها جواهر دریا نیز گفته می‌شود زیرا پوسته خارجی بدن آن از جنس سیلیس شیشه‌ای است که سبب درخشان شدن آنها در نور آفتاب می‌شود.

با توجه به تعداد بسیار زیاد این موجودات در اقیانوس‌ها و آب‌های شیرین سراسر دنیا، می‌توان از آنها به عنوان بهترین منابع بهبود فوتوولتائیک‌ها نام برد.

"لیندسی مک‌میلان"( Lyndsey McMillon) محقق ارشد این تحقیق در رابطه با این جانوران جالب گفت: واقعا شگفت‌انگیز است که این چیزها در طبیعت وجود دارد. با استفاده از آنها می‌توان نور را به دام انداخت و با قرار دادن آنها در سلول‌های خورشیدی، راندمان آنها را تا حد زیادی افزایش داد.

سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک دارای یک لایه فعال از پلیمرهای آلی هستند که هزینه ساخت آنها بسیار کمتر از سلول‌های خورشیدی عادی است اما خروجی آنها کمتر از سلول‌های عادی است.

دلیل این موضوع این است که قطر لایه فعال باید بسیار نازک و کمتر از 300 نانومتر باشد تا تبدیل انرژی با نرخ بهتری انجام شود. در گذشته محققان تلاش می‌کردند با استفاده از نانوساختارهای مختلف این مشکل را رفع کنند اما نتایج راضی‌کننده نبود.

به همین دلیل محققان دانشگاه ییل به سراغ طبیعت رفتند. دیاتوم‌ها علاوه بر توانایی به دام انداختن پرتوهای نور می‌توانند تا حد زیادی در پراکنده کردن نور نیز موثر باشند. محققان دریافتند که این مواد می‌توانند با قطر بسیار کمتری به همان میزان انرژی تولید کنند و در واقع صرفه‌جویی تا بالاترین حد ممکن امکان‌پذیر شود.

"مک‌میلان" در رابطه با روش به کار رفته گفت: ما توجه شدیم که تمرکز درست به چه ترتیبی باید انجام شود و چقدر از این مواد برای بهبود کارایی سلول‌ها مورد نیاز است.

وی افزود: نتایج فوق‌العاده امیدوارکننده هستند زیرا قیمت لایه فعال و مواد سازنده آن بسیار بالاست و همچنین تولید آن فرایند بسیار پیچیده‌ای دارد که تادیوم تمام این چالش‌ها را حل می‌کند و گاهی با ترکیب کردن آن با مواد مختلف کیفیت آنها بهتر شود.

نتایج این تحقیق در مجله Organic Electronics منتشر شده است.

منبع :

پاسخ تلفنی به سوالات شما
پاسخ تلفنی به سوالات مشاوره ای و آموزشی شما

باسخ به سوالات شما در زمینه مشاوره کارنامه و هدف گذاری برای آزمون ها ، شروع مطالعه برای کنکور 97 ، روش درس خواندن ، مدیریت منابع و تکمیل ظرفیت کنکور 96 و ...

از طریق تلفن ثابت در سراسر کشور بدون پیش شماره
با شماره 9099071219 تماس بگیرید
ساعت پاسخگویی از 8 صبح تا 12 شب