توسعه نسل جدید سلول های خورشیدی با روش سبز محققان دانشگاهی
به گزارش سایت امن گروهی از پژوهشگران دانشگاه صنعتی سهند با همکاری محققان دانشگاه یونیست کره جنوبی روش ساده، کم هزینه و با قابلیت مقیاس پذیری را برای سنتز لایه های جاذب نور سلول های خورشیدی پروسکایتی توسعه دادند.
به گزارش سایت امن به نقل از ایسنا، فرزاد نصیرپوری، استاد تمام گروه مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند تبریز درباره ضرورت انجام این طرح اظهار داشت: افزایش تقاضای انرژی و نگرانی ها در مورد گرمایش جهان، نیاز جدی به توسعه منابع انرژی ارزان و تجدیدپذیر را ناگزیر کرده است که انرژی خورشیدی همچون مهم ترین و در دسترس ترین این منابع است، بنابراین تکنولوژیهای جدید توسعه یافته برای تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته، توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده اند.
وی سلول های خورشیدی پروسکایتی را جدید ترین نسل سلول های خورشیدی دانست که از جهت پیشرفت سریع در بازده و عملکرد، از فناوری های قبلی پیشی گرفته اند و اضافه کرد: مانند هر فناوری دیگری، یکی از مهم ترین چالش ها در راه این سلول ها، قابلیت تولید در مقیاس بزرگ و صنعتی است؛ ازاین رو در این تحقیقات با دنبال کردن این هدف، روش ساده و مقیاس پذیر حمام شیمیایی برای سنتز لایه پروسکایت توسعه داده شد.
نصیری پور با اعلان اینکه سلول خورشیدی تولید شده با این روش، تحت شرایط استاندارد تابش، بازدهی معادل ۳۵.۱۱ درصد را نشان داد، تصریح کرد: نتایج حاصل از این کار امکان تهیه پروسکایت با روش حمام شیمیایی را نشان داد که این روش، از یک طرف احتیاج به استفاده از حلال های پرخطر را حذف کرده و از سوی دیگر به خاطر ساده تر و کم هزینه تر بودن امکان تعمیم به ابعاد بزرگتر را دارد.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی سهند میزان تابش خورشید در ایران را بالاتر از میانگین جهانی دانست و اشاره کرد: این ظرفیت بالای انرژی خورشیدی سبب شده است که در سالهای اخیر، برنامه ریزی هایی جهت استفاده از انرژی خورشیدی برای تأمین انرژی در داخل کشور صورت گیرد. بنابراین توجه به ابداعات و نوآوری های جدید دراین زمینه برای کاهش هزینه های ساخت سلول های خورشیدی و افزایش توان خروجی سلول ها بسیار حائز اهمیت می باشد.
نصیرپوری درباره مزایای این طرح اظهار داشت: اغلب روش های گزارش شده برای تولید لایه های پروسکایت به کار رفته در ابزارهای با بازدهی بالا، علاوه بر مشکل محدودبودن به مقیاس آزمایشگاهی، بر پایه استفاده از حلال های آلی با نقطه جوش بالا هستند. این ترکیبات سمی و به خاطر امکان جذب از راه پوست بسیار خطرناک هستند. تجاری سازی و تولید در مقیاس بزرگ سلول های خورشیدی پروسکایتی باید بر این اصل استوار باشد که حلال های ذکرشده با حلال های کم ضررتر و کم خطرتر جایگزین شوند. بنابراین توسعه روشی که هم قابلیت صنعتی شدن داشته باشد و هم احتیاج به استفاده از حلال های سمی را حذف کند، در جهت توسعه و قابلیت تولید در مقیاس بالا لزوم دارد.
وی درباره تجاری شدن این طرح اظهار داشت: در این مرحله طرح در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفته است. ولی با توجه به این که روش غوطه وری در حمام شیمیایی (Chemical Bath Deposition) به سادگی قابلیت تبدیل به مقیاس صنعتی را دارد و همینطور در فرایند پیشنهادی یکی از حلال های سمی برای تهیه لایه پروسکایت حذف گردیده است، بنابراین میتوان بعد از طی مراحل لازم به تولید صنعتی این سلول ها وارد شد. در صورت تجاری شدن این سلول ها، نتایج حاصل می تواند در فرایند سبز ساخت لایه هیبرید ارگانومتاتیک جاذب نور برای سلول های خورشیدی پروسکایتی استفاده گردد.
به نقل از ستاد نانو، علاوه بر روش غوطه وری در حمام شیمیایی، این گروه پژوهشی موفق به تولید لایه های پروسکایتی با دیدگاه حذف حلال سمی و استفاده از روش مقرون به صرفه و با قابلیت تجاری سازی شده است که در آن لایه نشانی الکتروشیمیایی (یا همان آبکاری الکتریکی) به صورت موفقیت آمیزی منجر به تولید و ساخت سلول های خورشیدی با عملکرد قابل قبول شده و در مقاله ای در مجله معتبر Chemical Engineering Journal به چاپ رسیده است. مقاله پخش شده، حاصل پایان نامه مقطع دکترای مهندسی مواد بوده که فاز عملی پروژه در دانشگاه صنعتی سهند و یک دوره فرصت مطالعاتی در دانشگاه یونیست کره جنوبی انجام گرفته است.
این پروژه با همکاری دکتر ساحل گوزل زاده دانش آموخته دکتری مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند تبریز بعنوان نویسنده اول، دکتر فرزاد نصیرپوری استاد تمام گروه مهندسی مواد این دانشگاه بعنوان نویسنده مسئول و دکتر سانگ ایل سئوک استاد تمام گروه شیمی دانشگاه یونیست کره جنوبی بعنوان نویسنده همکار انجام شده که در مقاله ای با عنوان Towards environmental friendly multi-step processing of efficient mixed-cation mixed halide perovskite solar cells from chemically bath deposited lead sulphide در مجله Scientific Reports به چاپ رسیده است.
منبع: websec.ir
اگر پسندیدید لاک کنید:
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب