به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، در حالی که سلول‌های خورشیدی سیلیکونی به‌عنوان الگوی انرژی پاک در دنیای امروز شناخته می‌شوند، به دلیل چالش‌های موجود نمی‌توانند به‌راحتی در دسترس گسترده برای همه افراد و شرکت‌ها قرار بگیرند. هزینه نصب این سلول‌ها بین ۱۷ هزار و ۴۳۰ تا ۲۳ هزار و ۸۷۰ دلار متغیر است، این هزینه بالا و محدودیت‌های عملکردی همچون نیاز به زیرساخت‌های خاص، منجر به تلاش برای راه‌حل‌های جدیدی شده است؛ تیمی از محققان دانشگاه صنعتی زوریخ موفق به توسعه سرامیک فتوولتائیک شده‌اند که می‌تواند نور خورشید را با کارایی هزار برابر بیشتر تبدیل به انرژی کند.
سرامیک‌های فتوولتائیک شامل یک ساختار پروسکایت با چارچوب فلزی‌آلی است که می‌تواند با جذب نور طبیعی، بار الکتریکی ایجاد کند و الکتریسیته حاصل امکان تقسیم مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن را فراهم کند، سپس هیدروژن به‌عنوان یک حامل انرژی ذخیره می‌شود. بار الکتریکی تولیدشده توسط سرامیک فتوولتائیک می‌تواند انرژی شیمیایی را نیز ذخیره کند که جایگزینی عالی برای سوخت‌های فسیلی است، بنابراین سرامیک‌های فتوولتائیک نه‌تنها انرژی الکتریکی تولید می‌کنند، بلکه می‌توانند آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کنند و از هیدروژن به‌عنوان یک حامل انرژی قابل ذخیره‌سازی استفاده کنند.
هرچند پروسکایت‌ها به دلیل کارایی خود در جذب نور بسیار کاربردی هستند، اما در برابر گرما، رطوبت و فشار مکانیکی نیز بسیار حساس هستند، برای غلبه بر این چالش، از اکسید آلومینیوم استفاده می‌شود که از بروز شرایط ناخواسته در ساختار سرامیک پیشگیری می‌کند. هنگامی که نور به پروسکایت‌ها برخورد می‌کند، اکسید آلومینیوم به‌عنوان مسیری برای هدایت الکترون‌های تولیدشده به سطح سرامیک عمل می‌کند و در نتیجه جریان الکتریکی در سطح سرامیک تولید می‌شود و بر ساختار پروسکایت فشار وارد نمی‌شود.
جذب بیشتر انرژی خورشیدی
دانشمندان دانشگاه صنعتی زوریخ توانسته‌اند فناوری بیشتری را برای مهار منابع طبیعی و تولید سوخت مایع از نور خورشید و هوا توسعه دهند. آن‌ها این فرایند را با قرار دادن یک راکتور خورشیدی در معرض نور متمرکز خورشید از یک آینه سهموی انجام دادند. این ابتکار می‌تواند دما را به ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد برساند و منجر به یک واکنش ترموشیمیایی شود که آب و دی‌اکسید کربن گرفته شده از هوا را تجزیه می‌کند. ترکیب حاصل را می‌توان برای تولید سوخت‌های مایع همچون نفت سفید در صنعت هوانوردی استفاده کرد.
توسعه این فناوری‌های پیشرفته و ساختارهای سرامیکی با قابلیت جذب بالای اشعه‌های خورشیدی، نویدبخش آینده‌ای است که در آن ساختمان‌ها به تولیدکنندگان مثبت انرژی تبدیل می‌شوند و بشر به سمت تحقق مصرف انرژی سالم و بدون اثرات منفی در آینده نزدیک پیش می‌رود.
سرامیک فتوولتائیک نه‌تنها یک جهش بزرگ در تبدیل نور خورشید به انرژی ایجاد می‌کند، بلکه با کارایی بی‌نظیر خود، راه را برای تولید سوخت‌های مایع از منابع طبیعی هموار می‌سازد. این نوآوری که قادر است انرژی خورشیدی را با کارایی هزار برابر بیشتر از سلول‌های خورشیدی سیلیکونی تبدیل کند، به‌طور قابل‌توجهی قابلیت دسترسی به انرژی‌های پاک را برای خانوارها افزایش می‌دهد.
نظر شما