نسل سوم سلول‌های خورشیدی با پروسکایت

پروسکایت، بلوری است که به نور حساس است و می‌تواند در بهره‌بردن از انرژی خورشیدی تحول بزرگی ایجاد کند.

محققان اروپایی روی ماده جدید و فوق العاده هیجان انگیزی کار می کنند که «پروسکایت» نام دارد و بلوری است که نور خورشید را به خود جذب می کند.

بازدهی تبدیل انرژی بلور پروسکایت با بازدهی سیلیسیم که حدود ۲۲ درصد است، و ماده‌ای است که تا کنون در ساخت سلول‌های خورشیدی به کار می‌رفته است، برابری می‌کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اما ضخامت این بلور در مقایسه با سیلیسیم هزار بار کمتر است. به این ترتیب استفاده از آن در ساخت سلول‌های خورشیدی می‌تواند به شکل چشمگیری منجر به کاهش هزینه شود.

سلول‌های خورشیدی بشکل ساندویچ و از جنس طلا

سلول‌های خورشیدی «پروسکایتی» نسل سوم سلول‌های خورشیدی هستند. این سلول‌ها به صورت لایه لایه ساخته می شود، هر لایه پروسکایت به صورت لایه فعال عمل و نور را به الکتریسیته تبدیل می کند.

پروسکایتِ نیمه شفاف و انعطاف‌پذیر را می‌توان به جای شیشه برای ساخت پنجره ساختمان‌ها به کار برد.

آزمایش‌هایی که بر روی سلول‌های خورشید در موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان انجام می‌شود بخشی از طرح اروپایی است.

میکائل گراتزل، استاد فیزیک شیمی از موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان می‌گوید: «شگفت انگیز است که بلورهای پروسکایت را می‌توان با روش‌های ساده و موادی که به راحتی در دسترس است، از محلول بیرون کشید و عملکردی که ما امروز از پرووسکایت می‌بینیم از بلورهای سیلیسیم بهتر است. چیزی که باید مراقب باشیم حذف سرب است و باید در رفع این مشکل بسیار دقیق عمل کنیم. اما به جز این، پروسکایت ماده‌ای فوق العاده است که راه خودش را باز می‌کند.»

ترکیب فناوری باتری‌های سیلسیمی و باتری‌های پروسکایت

دانشمندان برای محافظت از سلول‌های خورشیدی روی آنها را با لایه‌ای از شیشه می‌پوشانند. آخرین لایه این سلول خورشیدی از جنس طلا است که کار یکی از دو الکترود موجود در سلول‌های خورشیدی را انجام می‌دهد.

یکی از کارهایی که در این طرح اروپایی انجام می‌شود کشف فناوری‌های موسوم به تندم است که در آن هم از سیلسیم و هم از پرووسکایت استفاده می‌شود.

آدلیو مندس، استاد مهندسی شیمی و مسئول هماهنگ کننده این طرح می گوید: «یکی از چیزهای شگفت انگیز این است که می‌توانیم این فناوری را با فناوری‌های که در باتری‌های سلیسیمی بکار می‌رود ترکیب کنیم تا بهره وری سلول‌های خورشیدی را به ۳۰ درصد برسانیم.»

محققان در آزمایشگاه در آیندهوون در هلند، روی افزایش اندازه سلول خورشیدی پروسکایت کار می‌کنند.چالش این طرح تکرار نتایج این آزمایش‌ها در مقیاس بزرگ‌تر است که گامی بزرگ در راه تجاری کردن سلول‌های خورشیدی پروسکایتی است.

ادلو مندس، مسئول هماهنگ کننده طرح اروپایی «گاتسولار» (GOTSOLAR) می‌گوید: «با این ابزار می‌توان ۱۸ ولت برق با توان ۲ وات تولید کرد. ما می‌توانیم به اهداف پروژه دست بیابیم اما خواستمان این است که از این اهداف فراتر برویم. برخی جنبه‌های این فناوری که هنوز در مرحله طراحی و ساخت قرار دارد برای رسیدن به عملکرد پایدار این ابزارها اهمیت حیاتی دارند.»

دانشمندان در مرکز تحقیقاتی سولیانس در هلند مشغول انجام تست استرس پنل‌های خورشید هستند. آنها با شبیه سازی شرایط واقعی آب و هوا می‌خواهد بداند این پنل‌ها در دمای بسیار بالا و تحت تابش مدام نور خورشید چطورعمل می‌کنند.

اولین کاربرد سلول‌های خورشیدی پروسکایت در فناوریهای پوشیدنی است

سلولهای خورشیدی پرووسکایت چه موقع به عنوان محصول تجاری وارد بازار می‌شود؟ دکتر الیویه بلون، مسئول هماهنگ کننده طرح سلول‌های خورشیدی بزرگ در این باره می‌گوید: «اگر به نتایج آزمایش‌های اخیر در باره پایداری و پیشرفت این فناوری بتوان اعتماد کرد به راحتی می‌توان به زودی پرووسکایت را نخست در وسایل الکترونیک و به صورت فناوری پوشیدنی در لباس به کار برد. برای کاربردهای مهمتر مثلا کاربرد در مصالح ساختمان یا در صنعت خودرو سازی احتمالا به زمان بیشتر نیاز است.»

محققان می‌گویند که اولین محصولات مبتنی بر فناوری سلول‌های خورشیدی پروسکایت در اوایل سال۲۰۱۹ میلادی وارد بازار می‌شود.

 

منبع: انرژی امروز

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت energytoday.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «انرژی امروز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۷۷۴۹۷۸۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دستیابی محققان به یک هدف درمانی جدید برای کنترل آسیب‌های مغزی

محققان با بررسی خصوصیات یک پروتئین خاص موجود در خون به یک هدف درمانی جدید برای کنترل آسیب‌های ناشی از ضربات مغزی از طریق مسدود کردن این پروتئین دست یافتند.

به گزارش ایرنا از تارنمای «مدیکال اکسپرس»، برای بسیاری از بیماران که هر ساله از جراحت مغزی تروماتیک (ضربه‌ای) جان به در می‌برند، نتایج درمانی تفاوت زیادی با هم دارند. این جراحت‌ها نه تنها می‌تواند منجر به از دست دادن هماهنگی، افسردگی، تحریک‌پذیری (impulsivity) و دشواری در تمرکز شود بلکه همچنین ریسک بروز زوال عقل در آینده را نیز افزایش می‌دهد.

فقدان درمان‌های مناسب برای چنین مشکلات گسترده‌ای موجب شد که یک تیم از دانشمندان در «موسسه گلادستون» در آمریکا ضمن تحقیقاتی کشف کنند که جراحت‌های ضربه‌ای مغز چگونه در سطح مولکولی موجب تخریب عصبی (neurodegeneration)‌ می‌شوند. آنها همچنین این مساله را بررسی کردند که برای جلوگیری از آسیب‌های بلندمدت چگونه باید آن فرایند را هدف قرار داد.

دکتر «جائه کیو ریو» از مدیران برنامه علمی در آزمایشگاه دکتر «کاترینا عکاس‌اوغلو» در موسسه گلادستون در این زمینه گفت: ما بر آن شدیم که به این سوال بنیادین بپردازیم که در مغز پس از ضربه دقیقا چه اتفاقی روی‌ می‌دهد که موجب فرایند آسیب و تخریب نورون‌ها میشود.

بسیاری از جراحت‌های ناشی از ضربه مغزی بر اثر سقوط، تصادف رانندگی یا حملات خشونت‌آمیز روی می‌دهد اما بسیاری از آنها نیز در جریان سوانح ورزشی یا عملیات نظامی مانند انفجارها روی می‌دهد. در هر مورد، نیروی خارجی به اندازه کافی قدرت دارد که موجب تکان خوردن مغز در داخل جمجمه می شود و در نتیجه مانع بین مغز و خون شکسته شده و خون وارد می شود.

ریو گفت: ما می‌دانستیم که یک پروتئین خاص خون به نام «فیبرین» پس از جراحت ضربه مغزی در داخل مغز وجود دارد اما تاکنون نمی‌دانستیم که این پروتئین در آسیب مغزی پس از ضربه نقش سببی (causative ) دارد.

در بیماری‌هایی مانند آلزایمر و «ام اس» نشت غیرطبیعی خون در داخل مانع خون-مغز موجب می شود که فیبرین وارد بخش های مسئول عملکردهای شناختی و حرکتی در مغز شود که این منجر به زوال و تخریب عصبی میشود. اما در این مورد، خود جراحت ضربه مغزی موجب نشت خون به درون مغز می شود.

این مطالعه جدید برای اولین بار نشان داد که فیبرین موجب می شود سلول های ایمنی خوب به سلول های بد تبدیل شوند و این مساله موجب التهابات خطرناک و آزاد شدن مواد سمی کشنده عصب‌ها (نورون ها) می شود.

تیم تحقیقاتی گلادستون از فناوری تصویربرداری پیشرفته برای مطالعه مغز موش ها و همچنین مغز افراد دچار شده به آسیب‌های ضربه مغزی استفاده کرد. در هر دو مورد موش و انسان، فیبرین به همراه سلول های ایمنی فعال شده حضور داشت.

به گفته ریو، در این تحقیق مشخص شد که فیبرین این سلول های ایمنی را فعال می کند. ما درک کردیم که اگر بتوانیم فیبرین را مسدود کنیم، می‌توانیم از ایجاد این تاثیرات سمی جلوگیری کنیم، اما این کار باید به شکلی دقیق انجام شود. این محققان از ابزارهای ژنتیکی با یک جهش خاص در فیبرین استفاده کردند که می تواند مانع از فعال سازی سلول های ایمنی توسط فیبرین شود بدون اینکه بر توانایی مفید این پروتئین برای لخته کردن خون تاثیر بگذارد.

«لنارت موکی» مدیر موسسه بیماری‌های عصبی گلادستون در این خصوص توضیح داد: این مطالعه یک راهبرد بالقوه جدید برای از بین بردن تاثیرات مخرب آسیب‌های مغزی را شناسایی کرده است.

وی افزود: آسیب‌های مغزی می توانند تاثیرات بزرگی بر توانایی‌های شناختی و سلامتی عاطفی و مهارت‌های حرکتی افراد بگذارند. بررسی این مساله این سوال را ایجاد می کند که آیا مسدود کردن تاثیرات بیماری‌زای فیبرین می‌تواند نتیجه جراحی مغز را بهبود بخشد و ناتوانی و معلولیت افراد را پس از ضربات مغزی کاهش دهد.

کانال عصر ایران در تلگرام