عکس پنجره هایی که برق تولید می کنند

محققان دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس موفق به ساخت یک سلول خورشیدی جدید شفاف شده‌اند که پیشرفت بزرگی در تولید برق از پنجره‌های ساختمان‌ها و منازل با حفظ ویژگی شفافیت محسوب می‌شود.

این محققان در پژوهش خود که در مجله ACS Nano منتشر شده، به توصیف گونه جدیدی از سلول خورشیدی پلیمری پرداخته‌اند که بیشتر با جذب نور مادون قرمز و نه نور مرئی به تولید انرژی پرداخته که این سلولها را تا ۷۰ درصد برای چشم انسان شفاف می‌کند.

این دستگاه از یک پلاستیک فتوولتائیک ساخته شده که نور مادون قرمز را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند.

سلولهای خورشیدی پلیمری به دلیل مزیت‌های آنها بر فناوری‌های سلول خورشیدی رقیب موفق به جلب توجه بیشتری شده‌اند. دانشمندان همچنین در حال بررسی این سلولها برای پتانسیل آنها در کاربردهای دیگر هستند.

چندین کاربری دیگر با دستگاه‌های پرکاربرد فتوولتائیک کاملا شفاف قابل اجرا است که از آن جمله می‌توان به فتوولتائیک ادغام شده در ساختمان و شارژرهای فتوولتائیک کاملا شفاف ادغام شده برای دستگاههای الکترونیک قابل حمل اشاره کرد.

تلاشهای پیشین برای ایجاد سلول‌های خورشیدی پلیمری شفاف و نیمه شفاف با شفافیت پایین نور مرئی و یا کارایی پایین دستگاه روبه‌رو بودند چرا که مواد فتوولتائیک کاملا شفاف پلیمری و رساناهای شفاف کارا بخوبی در طراحی و ساخت دستگاه اعمال نشده بودند.

این محققان سلولهای خورشیدی پلیمری با کارایی بالا و دارای شفافیتی واضح را با الحاق پلیمر نزدیک مادون قرمز حساس به نور، با استفاده از فیلم‌های کامپوزیت نانوسیسم نقره به عنوان الکترود شفاف اصلی را نمایش دادند.

پلیمر فوتواکتیو نزدیک مادون قرمز بیشتر به جذب نور نزدیک مادون قرمز می‌پردازد اما به نور مرئی کمتر حساس است که عملکرد سلول خورشیدی و شفافیت در ناحیه طول موج مرئی را متعادل می‌کند.

دستاورد دیگر یک رسانای شفاف ساخته‌شده از ترکیبی از نانوسیم نقره و نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم بوده که قابل جایگزینی برای الکترود فلزی مات مورد استفاده در گذشته است.

این الکترود کامپوزیت همچنین به سلولهای خورشیدی اجازه می‌دهد تا با پردازش محلول به شکل اقتصادی ساخته شود.

با این ترکیب، چهار درصد بازده تبدل نیرو برای سلولهای خورشیدی پلیمری محلول پردازشی و شفاف بدست آمده است.