ساخت سلول خورشیدی برای نور محیط‌های داخلی

پژوهشگران "دانشگاه لینشوپینگ" (Linköping University) سوئد در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه سلول‌های خورشیدی ارگانیک منحصر به فردی شده‌اند که برای استفاده از نور فضای داخلی (نور لامپ) طراحی شده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، سلول‌های خورشیدی ارگانیک در مقایسه با همتایان متداول آن‌ها که از سیلیکون کریستالی نیمه‌رسانا استفاده می‌کنند، نازک، انعطاف‌پذیر، سبک و ارزان هستند و امکان استفاده از آن‌ها در طیف گسترده زیاد است. اکنون پژوهشگران سوئدی سلول‌های خورشیدی را ایجاد کرده‌اند که می‌توان از آن‌ها در نور داخلی استفاده کرد.

سلول خورشیدی ارگانیک جدید توسط دانشمندان سوئدی همراه با کمک پژوهشگران "آکادمی علوم چین" (Chinese Academy of Sciences) و "دانشگاه علم و فناوری پکن" (University of Science and Technology Beijing) ساخته شده است.

لایه فعال این سلول خورشیدی از ترکیب منحصر به فردی از مواد دهنده و پذیرنده (donor and acceptor materials) تشکیل شده است که این مواد آن را قادر می‌سازد طول موج‌های دقیقی از نور را که معمولاً در بیشتر محیط‌های داخلی یافت می‌شود، جذب کند. به طور خلاصه، مواد اهدا کننده فوتون‌ها را جذب می‌کنند، در حالی که پذیرندگان الکترون‌ها را پیدا می‌کنند.

تاکنون دو نمونه اولیه این سلول‌های خورشیدی ایجاد شده است. اندازه یکی از آن‌ها یک سانتی‌متر مربع و دیگری چهار متر مربع است.

طی این مطالعه هنگامی که پژوهشگران این سلول‌های خورشیدی را در معرض نور‌های مصنوعی با شدت ۱۰۰۰ لوکس قرار دادند، آن سلول خورشیدی کوچک انرژی نور را به برق با بازده حداکثر ۲۶.۱ درصد تبدیل کرد. لوکس (lux) یکای شدت روشنایی در واحد SI است که به صورت شارنوری بر واحد سطح تعریف می‌شود. هر لوکس معادل یک لومن بر متر مربع است. در علوم نورسنجی، لوکس به عنوان مقیاسی برای سنجش شدت نوری که بوسیله چشم انسان درک می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در مدت زمان بیش از ۱۰۰۰ ساعت، بیش از یک ولت با استفاده از نور محیطی که بین ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ لوکس متغیر بود (محدوده معمولی نورپردازی اتاق) ارسال می‌کرد. در ضمن پژوهشگران افزودند سلول بزرگتر ۲۳ درصد بازده را حفظ کرده است.

این فناوری اکنون توسط شرکت "Spin-off Linköping" در حال تجاری سازی است. به گفته پژوهشگران در آینده می‌توان از آن‌ها در موارد مختلفی مانند نیرو دادن به دستگاه‌های ساده که جزئی از "اینترنت اشیاء" (Internet-of-Things) هستند استفاده نمود.

اینترنت اشیاء به طور کلی به بسیاری از چیز‌ها شامل اشیا و وسایل محیط پیرامون که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند، گفته می‌شود. اینترنت اشیا به زبان ساده، ارتباط سنسور‌ها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند.

یافته‌های این مطالعه در مجله "Nature Energy" منتشر شد.