سلول‌های خورشیدی شفاف کم‌هزینه به رکورد جدید بازدهی می‌رسند، پنجره‌های تولید برق وارد می‌شوند؟

علاوه بر این، می‌توان DSCها را انعطاف‌پذیر ساخت، به این معنی که می‌توانند برای جاسازی در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل و لوازم اینترنت اشیا مناسب باشند. سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ فعلی به صورت تجاری در مقیاس بزرگ فروخته می شوند اما نسبت به پنل های خورشیدی معمولی در تبدیل نور خورشید به انرژی کارایی کمتری دارند.

DSCهای مدرن که با نام سلول‌های گراتزل نیز شناخته می‌شوند، توسط برایان اورگان و مایکل گرتزل در سال 1988 به عنوان یک سلول خورشیدی ارزان قیمت جایگزین اختراع شدند. سیستم فوتوالکتروشیمیایی بر اساس نیمه هادی تشکیل شده بین یک آند حساس به نور و یک الکترولیت، تابش الکترومغناطیسی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. پانل ها شفاف و ارزان هستند. آنها را می توان در چندین رنگ ساخت و قبلاً در برخی از ساختمان های با نمای شیشه ای مانند مرکز کنوانسیون فناوری سوئیس استفاده می شود.

آینده نگر: سلول های خورشیدی حساس به رنگ (DSCs) ارزان، شفاف و انعطاف پذیر هستند. این فناوری امیدوارکننده رکورد جدیدی را در بهره وری برای تبدیل نور مرئی به انرژی الکتریکی به ثبت رساند و آن را برای استفاده به عنوان پنجره های جمع آوری انرژی قابل استفاده کرد.

در مطالعه خود که در Nature منتشر شد، دانشمندان با بهبود بسته بندی دو مولکول رنگ حساس کننده نوری جدید طراحی شده برای افزایش عملکرد فتوولتائیک DSC به نتایج پیشگامانه ای دست یافتند. این تیم توضیح می‌دهد که حساس‌کننده‌های نوری جدید می‌توانند نور را در کل حوزه نور مرئی جمع‌آوری کنند.

تیمی از دانشمندان در دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در سوئیس، نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ (DSC) را توسعه دادند. بهره وری بسیار بهبود یافته آن نوید پانل های ارزان، شفاف و همه جا تولید کننده انرژی را می دهد. پذیرش گسترده می تواند به جهان کمک کند تا آینده ای عاری از سوخت های فسیلی و گازهای گلخانه ای بسازد.

این یافته‌های جدید «راه را برای دسترسی آسان به DSC‌های با کارایی بالا هموار می‌کند و چشم‌اندازهای امیدوارکننده‌ای را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌کند». DSCهای کارآمد می توانند روزی به واحدهای منبع تغذیه و جایگزینی باتری برای دستگاه های الکترونیکی کم مصرف تبدیل شوند و از نور محیطی ساده به عنوان منبع انرژی اولیه استفاده کنند. در عین حال، ساختمان‌ها و گلخانه‌های بزرگ می‌توانند با تولید برق بیشتر از آنچه مصرف می‌کنند، شبکه برق را تغذیه کنند.



منبع

پیشرفت‌های اخیر در حساس‌کننده‌های نوری و سایر اجزای DSC، راندمان تبدیل را در شرایط نور خورشید و محیط بهبود بخشیده است. اکنون، تیم EPFL رویکرد جدیدی ایجاد کرده است که می‌تواند برای اولین بار در زیر نور خورشید شبیه‌سازی‌شده، نرخ بهره‌وری را تا ۱۵.۲ درصد افزایش دهد و پایداری عملیاتی طولانی‌مدت را برای بیش از ۵۰۰ ساعت در طول آزمایش حفظ کند. با افزایش سطح فعال به 2.8 سانتی متر مربع، راندمان تبدیل توان به حداکثر نرخ 30.2 درصد رسید.