محققان ژاپنی با استفاده از لایه‌های نازک ۱۳۵ نانومتری از مواد آلی و معدنی ارزان قیمت، موفق به ساخت پیل‌های خورشیدی با قیمت پایین شدند.
تولید پیل خورشیدی ارزان قیمت با ضخامت ۱۳۵ نانومتر
یکی از گلایه‌مندی‌ها درباره پیل‌های خورشیدی، قیمت بالای آن‌هاست که موجب کاهش انگیزه سرمایه‌گذاری در این حوزه می‌شود. بسیاری از محققان به دنبال بهبود کارایی پنل‌های خورشیدی و همچنین افزایش عمر مفید آن‌ها هستند. با این حال، حتی اگر بتوان کارایی و طول عمر پیل‌ها را افزایش داد باز هم درصورت گرانقیمت بودن، استقبال چندانی از آن‌ها نخواهد شد.
یابینگ کیوعی، استاد مؤسسه فناوری اکیناوا نظر دیگری دارد. او معتقد است که می‌توان از مواد بسیار ارزان نظیر پروویسکیت، پیل خورشیدی تولید کرد. با این کار مردم علاقه‌مند به استفاده از این نوع پیل‌ها خواهند شد. در مقاله‌ای که کیوعی و همکارانش با عنوان (“Fabrication of semi-transparent perovskite films with centimeter-scale superior uniformity by the hybrid deposition method”) در نشریه Energy & Environmental Science منتشر کردند، روش جدید برای تولید پیل‌های خورشیدی پروویسکیتی ارائه کردند.
این گروه در این روش از لایه‌نشانی هیبریدی برای تولید پیل خورشیدی استفاده کردند که در آن مواد خام آلی و معدنی ارزان قیمت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پیل‌های خورشیدی هزاران برابر نازک‌تر از پیل‌های خورشیدی سیلیکونی بوده و در نتیجه نیاز به مواد اولیه کمتری دارند. کیوعی معتقد است که با هزینه ساخت یک پیل خورشیدی سیلیکونی می‌توان ۱۰۰۰ مترمربع از این نوع پیل‌های جدید را تولید کرد.
کیوعی می‌گوید: «سیلیکون ماده کمیابی نیست، اما پردازش سیلیکون فرآیند پرهزینه‌ای بوده و نیازمند مراحل متعددی است که در آن، دما، خلاء و فشار بالا از ملزومات کار هستند که این موضوع باعث افزایش قیمت پیل‌ها می‌شود.»
این در حالی است که در روش لایه‌نشانی هیبریدی، انرژی کمتری برای تولید پیل نیاز است و فرآیند در دمای پایین انجام می‌شود. در این روش، مواد اولیه با ضخامت ۱۳۵ نانومتر روی لایه نازکی از پلاستیک انعطاف‌پذیر PET لایه‌نشانی شده و با سرعت بالا پیل خورشیدی تولید می‌شود. کیوعی هنوز به‌صورت کامل از محدودیت‌های پیل هیبریدی جدید خود مطلع نیست اما به نظر می‌رسد با کمی بهینه‌سازی بتوان کارایی پیل را به ۲۰ درصد رساند. این بدان معناست که پیل‌های خورشیدی ۲۰ درصد از نوری که جذب می‌شود را به انرژی قابل استفاده تبدیل می‌کنند که این رقم قابل مقایسه با پیل‌های سیلیکونی موجود در بازار است.
