پژوهشگران موسسه MIT موفق شدند با استفاده از گرافن، پیل خورشیدی با کارایی بالا تولید کنند. هزینه تولید این پیلها بسیار کمتر از پیلهای سیلیکونی است.
تولید پیل خورشیدی ارزان و کارا از گرافن
بیشتر تلاشهای صورت گرفته در جهت بهبود پیلهای خورشیدی روی افزایش کارایی تبدیل انرژی و کاهش هزینه تولید پیل است. اخیرا پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست روش دیگری برای بهبود پیلهای خورشیدی ارائه کردهاند که منجر به سبکتر شدن و نازکتر شدن پیلها میشود. این گروه با استفاده از گرافن و دیسولفید مولیبدن موفق به ساخت پیل خورشیدی شدند.
جفری گروسمن از محققان این پروژه میگوید: این راهبرد جدید کارایی پیلهای خورشیدی را به بالاترین حد خود میرساند. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
هر چند در سالیان اخیر پژوهشهای بسیاری روی گرافن انجام شده است، اما گروسمن میگوید: روی استفاده از این ماده در پیلهای خورشیدی مطالعه اندکی انجام شده است. این گروه نشان داد که در صورت استفاده از گرافن در این پیلها، کارایی آنها به یک یا دو درصد خواهد رسید. هر چند این کارایی در مقابل ۱۵ تا ۲۰ درصد کارایی پیلهای خورشیدی سیلیکونی ناچیز است، اما باید در نظر گرفت که پیلهای ساخته شده از گرافن بسیار نازک بوده و همانند یک ورق کاغذ هستند. بنابراین با روی هم قرار گرفتن این لایههای گرافن میتوان پیلهای خورشیدی با کارایی بسیار بالا تولید کرد.
مارکو برنادی میگوید: اگر ورقهای گرافن روی هم قرار گیرند، کارایی پیل به شدت افزایش مییابد به طوری که کاملا رقابتپذیر، با انواع دیگر پیلهای خورشیدی خواهد شد. بنابراین در حوزههایی که حمل و نقل هزینه بالایی دارد نظیر: هواپیما و شاتلها، استفاده از چنین پیلهای سبکی مزیت بسیار بالایی خواهد داشت.
این پیلها نسبت به پیلهای رایج ۱۰۰۰ برابر انرژی بیشتر تولید میکند. علاوهبراین، با داشتن ضخامت یک نانومتری، بسیار سبکتر از پیلهای معمولی است به طوری که ضخامت آن ۲۰ تا ۵۰ برابر کمتر از پیلهای سیلیکونی است.
گرافن مادهای است که از کربن ساخته میشود به طوری که با مقدار اندکی کربن میتواند مقادیر زیادی گرافن بدست آورد. بنابراین، قیمت تمام شده گرافن بسیار کمتر از سیلیکون خالص و استاندارد برای پیلهای خورشیدی است. جان هارت از دانشگاه میشیگان درباره این این پروژه میگوید: راهبرد مورد استفاده در این پروژه بسیار جالب است، زیرا از مادهای ارزان میتوان پیل خورشیدی تولید کرد.
