سلول خورشیدی به سبکی یک حباب صابون ساخته شد

دانشمندان توانسته اند سلول های فتوولتاییک  بسیار نازک و انعطاف پذیری اختراع کنند که به علت سبک بودن زیاد، حتی می توانند بدون ترکاندن حباب های صابون روی آن ها قرار بگیرند. سلول هایی چنین نازک و سبک در آینده ممکن است روی همه چیز – از لباس های هوشمند گرفته تا بادکنک های هلیومی- قرار بگیرند.

یکی از محققین این پروژه Vladimir Bulović از دانشگاه MIT می گوید: ” این سلول ها آنقدر سبک هستند که شما متوجه نخواهید شد روی پیراهنتان یا روی دفتر کلاستان قرار گرفته اند.در واقع آن ها می توانند به عنوان مکمل ساختار های فعلی مورد استفاده قرار بگیرند.”

چیزی که این آزمایش را اینقدر جذاب می کند قابلیت تطبیق پذیری آن است ، حتی اگر هنوز در مرحله تئوری باشد. کلید اصلی ساخت این سلول جدید روشی است که در آن محققان همه مراحل ساخت سلول خورشیدی، لایه ای که از آن محافظت می کند و روکش محافظ را در طی یک فرآیند و با هم انجام داده اند.

یکی از مزایای این روش این است که با تولید هم زمان سلول و لایه محافظ، می توان لایه محافظ را در مقابل گرد و خاک و مواد آلاینده دیگر محافظت کرد. پلیمر انعطاف پذیر و معروفی به نام  parylene هم به عنوان لایه محافظ و هم به عنوان روکش محافظ مورد استفاده قرار می گیرد درحالی که ماده ارگانیکی به نام (DBP (dibutyl phthalateبه عنوان لایه اصلی جذب کننده نور به کار می رود.

برخلاف روش های معمول تولید سلول های خورشیدی، کل فرآیند تولید این سلول در اتاق خلایی  با دمای معمول 25 درجه سانتی گراد و بدون استفاده از هرگونه حلال یا مواد شیمیایی سمی انجام می شود. روش های انباشت به روش تبخیر- که در آن گرما، فشار و واکنش های شیمیایی یک لایه بسیار نازک از ماده را به وجود می آورند- برای تولید هم زمان لایه محافظ و سلول خورشیدی به کار می روند.

تیم تحقیقاتی دانشگاه MIT  می گوید:” بیشتر از نوع مواد مورد استفاده، نوع روش به کار رفته است که این پیشرفت را بسیار پر اهمیت کرده است.”

سلول های فوق العاده نازک و انعطاف پذیر حاصله از این فرآیند، ضخامتی معادل یک پنجاهم موی انسان و یک هزارم سلول های شیشه ای موجود( که حدود 2 میکرومتر ضخامت دارند) دارند اما می توانند با همان بازده سایر سلول ها،  نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند.

اما در حقیقت، این سلول ها ممکن است برای استفاده کاربردی بسیار نازک باشند.  Joel Jean یکی دیگر از محققین این پروژه می گوید: “اگر شما با شدت زیاد نفس بکشید ممکن است باعث کنده شدن این سلول های خورشیدی شوید! ”

بنا بر صحبت های مخترعین این فرآیند جدید- که سال ها طول کشیده تا به صورت بی نقص اجرا شود- این لایه گذاری بر مبنای خلا می تواند برای انباشت سلول های خورشیدی بر روی پارچه، کاغذ یا هر ماده دیگری استفاده شود. در ارتفاعات زیاد و یا در فضا، که وزن اهمیت پیدا می کند ، این سلول ها می توانند نقش بسیار مهمی ایفا کنند اگرچه تولید انبوه آن ها در مقیاس بزرگ ممکن است چند سال بیشتری کار بطلبد.

نتایجی که این تیم تحقیقاتی به دست آورده در ژورنال Organic Electronics منتشر شده است.

منبع : ScienceAlert