|
گروهی از محققان کالج بوستون و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) از نوعی مواد نانومقیاس
با عملکرد بالا که روی یک صفحه مسطح آرایش یافته‌اند، برای افزایش ۷ تا ۸ برابری
بهره تبدیل ژنراتورهای ترموالکتریک خورشیدی بهره برده‌اند. ابداع این فناوری راه را
برای استفاده گسترده از انرژی خورشیدی-حرارتی در مجتمع‌های مسکونی و صنعتی باز
می‌کند.
در حال حاضر تلاش‌ها برای بهره‌گیری از انرژی خورشیدی روی دو فناوری مختلف متمرکز
هستند. پیل‌های فتوولتائیک نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند، در حالی
که در تولید برق به‌روش خورشیدی-حرارتی، از نور خورشید برای گرم کردن آب و تولید
انرژی حرارتی استفاده می‌شود. پیل‌های فتوولتائیک به‌طور گسترده‌ای به شکل صفحات
مسطح به‌کار می‌روند، در حالی که برای تولید انرژی حرارتی از خورشید، از صفحات جاذب
نور بزرگ استفاده می‌شود که بهره‌گیری از آنها در مجتمع‌های مسکونی و صنعتی بزرگ
امکان‌پذیر است.
به‌دلیل محدودیتی که در ویژگی‌های مواد وجود دارد، تاکنون تولید اقتصادی انرژی با
استفاده از ابزارهای خورشیدی-حرارتی با شکست مواجه شده است. حال این گروه تحقیقاتی
دو نوآوری جدید را ارائه کرده است؛ آنها با استفاده از مواد ترموالکتریک نانوساختار
یک سطح بهتر برای جذب نور تولید کرده‌اند که درون یک صفحه مسطح درزگیری شده در خلأ
که انرژی را به‌دام می‌اندازد، قرار گرفته است.
پروفسور ژیفنگ رِن، استاد فیزیک کالج بوستون می‌گوید این دو فناوری در کنار هم موجب
افزایش بهره تبدیل ابزارهای خورشیدی-حرارتی می‌شوند. او می‌افزاید: «ما یک صفحه
مسطح تولید کرده‌ایم که در عین حال می‌تواند هم آب گرم و هم انرژی الکتریکی تولید
کند. قابلیت تولید الکتریسیته از طریق بهبود فناوری موجود با کمترین هزینه موجب شده
است که این فناوری از نقطه نظر هزینه مقرون به‌صرفه باشد».
این محققان توانسته‌اند با ترکیب کردن مواد ترموالکتریک با عملکرد بالا و جاذب‌های
خورشیدی انتخابگر طیفی در یک اتاقک درزگیری شده در خلأ، بهره تبدیل انرژی را افزایش
دهند.
این یافته‌ها مسیر جدیدی برای افزایش بهره تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی
می‌گشایند؛ بنابر گفته رِن، این پیشرفت می‌تواند بر بازار رو به رشد انرژی‌های پاک
در مناطق مسکونی و تجاری تأثیرگذار باشد. او می‌گوید: «به‌دلیل توانایی جدید در
تولید انرژی ارزشمند الکتریکی، امکان بازگشت سریع سرمایه برای کسانی که علاقه‌مند
به سرمایه‌گذاری در این حوزه هستند، وجود دارد. این فناوری جدید می‌تواند زمان
بازگشت سرمایه را تا یک سوم کاهش دهد».
جزئیات این کار در مجله Nature Materials منتشر شده است.
|
