محققان چینی با استفاده از ترکیبات تیتانیوم و کلسیم به همراه نانولوله کربنی موفق به ساخت پیل خورشیدی الیافی شکل شدند. این الیاف می‌تواند برای تولید منسوجات الکترونیکی استفاده شود.
ساخت پیل خورشیدی الیافی با استفاده از نانولوله‌های کربنی
پیل‌های خورشیدی مبتنی بر منسوجات منبع بسیار مناسبی برای ادوات الکترونیکی کوچک هستند؛ ادواتی که قرار است درون لباس‌ها قرار گیرد. اخیراً مقاله‌ای توسط محققان چینی در نشریه Angewandte Chemie به چاپ رسیده است که در آن جزئیات ساخت پیل‌های خورشیدی الیافی گزارش شده؛ الیافی که می‌تواند برای بافت منسوجات مورد استفاده قرار گیرد. این پیل خورشیدی الیافی، ساختار کواکسیالی دارد و مبتنی بر نانولوله‌های کربنی و پروسکایت (اکسید تیتانیوم کلسیم) است. مزیت این پیل‌ها در کارایی تبدیل انرژی بالا، ۳٫۳ درصد، و هزینه تولید اندک آن‌ها است.
همیشه یک دو راهی در مسیر ساخت پیل‌ها وجود دارد: پیل‌های ارزان با کارایی کم یا پیل‌های بسیار کارآمد با قیمت بالا. یکی از راهکارهای منطقی برای انتخاب مسیر درست این است که از پروسکایت‌ها که ارزان‌تر از سیلیکون هستند و نیاز به افزودنی‌های گرانقیمت ندارند استفاده کرد.
پروسکایت‌ها موادی با ساختار بلوری ویژه هستند که در آن‌ها از تیتانیوم و کلسیم استفاده شده‌است. این ترکیبات اغلب نیمه‌هادی هستند و نور را با کارایی نسبتاً بالا جذب می‌کنند. پس از جذب نور، الکترون‌های برانگیخته شده می‌توانند مسافت طولانی را درون ساختار شبیه بلوری طی کرده و بعد به حالت پایه خود برگردند.
این گروه تحقیقاتی به رهبری هیشنگ پنگ از دانشگاه فودان در شانگهای موفق به ساخت پیل خورشیدی انعطاف‌پذیری شدند که می‌توان آن را به‌صورت منسوجات الکترونیکی بافت. فرآیند تولید این مواد بسیار ساده و ارزان‌قیمت است و در آن از فاز محلول برای ایجاد لایه‌ها استفاده می‌شود.
آند مورد استفاده در این پروژه فولاد ضد زنگ دارای پوششی از دی‌اکسید تیتانیوم نیمه‌هادی نوع n است. این پوشش نیمه‌هادی، متخلخل بوده و مساحت سطحی بالایی دارد. روی این سطح، پروسکایت (CH3NH3PbI3) و در ادامه ماده آلی ویژه‌ای قرار داده می‌شود. در نهایت یک لایه شفاف از نانولوله کربنی روی این ساختارها قرار داده می‌شود که نقش کاتد را ایفا می‌کند. ساختار نهایی، الیافی انعطاف‌پذیر است که می‌توان آن را همچون منسوجات بافت.
