محققان هنگ کنگی با استفاده از الکترود گرافنی، پیل خورشیدی با کارایی بالا ساختند. این پیل به دلیل نیمه شفاف بودن می‌تواند در ساخت پنجره‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
الکترود گرافنی برای افزایش کارایی پیل خورشیدی
انرژی خورشیدی یکی از فراوان‌ترین صورت‌های انرژی در طبیعت است، اما این منبع انرژی همیشه و در همه جا یافت نمی‌شود. یکی از چالش‌های محققان در بخش انرژی، امکان جذب و ذخیره‌سازی آن است.
در حال حاضر محققان به دنبال ساخت پیل‌های خورشیدی نیمه شفاف یا شفاف هستند که با کارایی بالا و هزینه کم بتواند انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل کند. این پیل‌ها باید بتوانند جایگزین پیل‌های خورشیدی سیلیکونی گرانقیمت شوند.
محققان دپارتمان فیزیک کاربردی دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ موفق شدند با استفاده از الکترودهای گرافنی اقدام به تولید پیل خورشیدی پروسکیتی نیمه شفاف ارزان قیمت کنند. کارایی تبدیل انرژی این پیل جدید درصورت استفاده از الکترود اکسید قلع تقویت شده با فلئور یا الکترود گرافن به ۱۲ درصد می‌رسد. این در حالی است که کارایی تبدیل انرژی در پیل‌های خورشیدی نیمه شفاف رایج ۷ درصد است. با این فناوری می‌توان هزینه تولید انرژی را به نیم دلار هنگ کنگ در هر وات رساند که نسبت به پیل‌های رایج ۵۰ درصد کاهش یافته است. با این فناوری امکان استفاده از این نوع پیل‌ها در زندگی روزمره افزایش می‌یابد.
نسل اول پیل‌های خورشیدی، از جنس سیلیکون بودند که پایداری بالا و کارایی مطلوبی داشتند، اما به شدت مات و گرانقیمت بودند. نسل دوم این پیل‌ها، لایه نازک بودند که وزن بسیار کمی داشتند و از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار بودند. با این حال ساختار این پیل‌ها بسیار پیچیده بوده و برای تولید آن‌ها نیاز به دمای بالا بود.
محققان در این پروژه به دنبال ساخت پیل‌های ساده و ارزان هستند تا نسل سوم این پیل‌ها را عرضه کنند. این گروه تحقیقاتی از گرافن برای ساخت پیل‌های نیمه شفاف استفاده کردند. گرافن به دلیل شفافیت، گزینه مناسبی برای ساخت پیل خورشیدی شفاف بوده و از هدایت الکتریکی بالایی برخوردار است. امکان استفاده از پیل‌ها در ساخت پنجره ساختمان‌ها وجود دارد.
این گروه تحقیقاتی، گرافن را روی سطح نوعی پلیمر قرار داده و در نهایت، الکترود لایه نازکی برای پیل خورشیدی ساختند. محققان برای ساخت الکترود گرافنی از روش لایه‌نشانی فاز بخار استفاده کرده و لایه گرافنی را روی سطح فوقانی پیل الکترود ایجاد کردند.
محققان در این پروژه به دنبال ساخت پیل‌های ساده و ارزان هستند تا نسل سوم این پیل‌ها را عرضه کنند. این گروه تحقیقاتی از گرافن برای ساخت پیل‌های نیمه شفاف استفاده کردند. گرافن به دلیل شفافیت، گزینه مناسبی برای ساخت پیل خورشیدی شفاف بوده و از هدایت الکتریکی بالایی برخوردار است. امکان استفاده از پیل‌ها در ساخت پنجره ساختمان‌ها وجود دارد.
این گروه تحقیقاتی، گرافن را روی سطح نوعی پلیمر قرار داده و در نهایت، الکترود لایه نازکی برای پیل خورشیدی ساختند. محققان برای ساخت الکترود گرافنی از روش لایه‌نشانی فاز بخار استفاده کرده و لایه گرافنی را روی سطح فوقانی پیل الکترود ایجاد کردند.
