نویسنده: محمدامین دریافر، پژوهشگر علوم پایه سلول‌های خورشیدی 
زمان مطالعه: ۲ دقیقه
گروهی از دانشمندان دانشگاه ملی اینچئون کره جنوبی، یک سلول خورشیدی شفاف طراحی کرده‌اند، که قادر است به‌عنوان یک حسگر نور ( فتودتکتور) خود تامین و هم‌چنین یک مبدل انرژی عمل کند. توان تولیدی این پنجره خورشیدی به حدی است که می‌تواند یک موتور کوچک را به حرکت در آورد.
این سلول خورشیدی به‌طور کامل شفاف، براساس یک لایه تیتانیوم اکسید (TiO۲) برای جذب اشعه فرابنفش و یک لایه نیکل اکسید (NiO) جهت عبور نور مرئی ساخته شده است. بنابه گفته محققان این پروژه، «نیکل اکسید به‌عنوان نیمه‌هادی نوع p و تیتانیوم اکسید به‌عنوان نیمه‌هادی نوع n برای تشکیل یک اتصال چندگانه p-n، عمل می‌کنند. این سلول خورشیدی از یک بستر شیشه، یک لایه نازک فلورین قلع اکسید (FTO ) آلاییده شده و یک پوشش از نانو سیم‌های نقره، ساخته شده است.
شکل۱: شمانیکی از لایه‌ها و تصویر واقعی از سلول خورشیدی شفاف ساخت شده (منبع: Journal of Power Source)
نانو سیم‌های نقره و FTO به ترتیب به عنوان الکترودهای پایین و بالا به‌منظور جمع‌آوری فتوالکترون‌های تولیدی عمل می‌کنند. به گفته محققان کره‌ای، اتصال چندساختاری p-n برپایه TiO۲ می‌تواند سبب جدایی بارهای تولیدی توسط میدان الکتریکی داخلی در محل اتصال p-n شود، که این امر منجر به کارکرد شیشه به‌صورت فتودتکتور خودتامین، می‌گردد.
پیشنهاد مطالعه: ساخت سلول خورشیدی تمام پروسکایت دولایه با راندمان ۲۳/۱ درصد
اندازه‌گیری های انجام شده توسط دانشمندان نشان می‌دهد که راندمان این سلول خورشیدی شفاف ۲/۱ درصد است. این تولید انرژی درحالی رخ می‌دهد که بیش از ۵۷% نور مرئی از درون لایه های سلول عبور می‌کند.
در آزمایش عملی، این سلول خورشیدی توانست با استفاده از نور فرابنفش (UV) یک میکروموتور با مشخصه‌های ۰/۲ ولت و ۱۰ میلی‌آمپر را روشن کند؛ این آزمایش به وضوح نشان می دهد که سلول خورشیدی شفاف می‌تواند هم‌چون یک مولد برق نامرئی، عمل کند. ویدیوی زیر، عملکرد این سلول خورشیدی شفاف را نشان می‌دهد.
به گفته جون‌دونگ کیم از اعضای تیم تحقیقاتی، این سلول‌های خورشیدی کم هزینه، می‌تواند برای استفاده در کاربردهای مختلف مفید باشند. اگرچه این سلول‌های خورشیدی نوآورانه، تازه و نابالغ هستند، اما نتایج بدست آمده به‌طور جدی نشان می‌دهد که بهبود بیشتر در این نوع سلول خورشیدی امکان‌پذیر است.
منبع: PV-Magazine
دیدگاهتان را بنویسید