محققین دانشگاه کوئیزلند استرالیا، با استفاده از نقاط کربنی حاصل از ضایعات موی انسان، پوششی بر روی سلول‌های خورشیدی پروسکایت ایجاد نموده‌اند که عملکرد این سلول‌ها را به شکل قابل توجهی بهبود می‌دهد.

سلول‌های خورشیدی پروسکایت، فناوری فتوولتائیک نسبتاً جدیدی هستند که از آن به‌عنوان بهترین کاندید برای تحویل ارزان انرژی خورشیدی در سال‌های آتی یاد می‌شود. برخلاف سلول‌های سیلیکونی، برای تولید این سلول‌ها از ترکیبات جدیدی استفاده شده که قابلیت تولید راحت‌تری داشته و با توجه به انعطاف‌پذیری بالا، می‌توانند در شکل‌های متفاوتی همچون لباس‌های خورشیدی، کوله‌پشتی‌هایی که می‌توانند دستگاه‌های شما را شارژ کنند و حتی چادرهایی با قابلیت تأمین نیروی مستقل استفاده شوند. اگرچه این سلول‌ها به همان اندازه سلول‌های خورشیدی سیلیکونی تک‌بلوری بازده تبدیل انرژی مؤثری دارند، اما هنوز هم موانع زیادی در ارتباط با کاهش هزینه‌ها و افزایش پایداری این فناوری مطرح است. با این وجود، به نظر می‌رسد که محققین دانشگاه کوئیزلند، به کمک نوآوری‌های خود، یک گام به جلو رفته و بخشی از این محدودیت‌ها را مرتفع نموده‌اند.

سال گذشته، یک محقق هندی به نام دکتر پرشانت سونار (Prashant Sonar)، رهبری تیمی را به‌عهده داشت که موفق به تبدیل موی انسان به نقاط کربنی نانویی شدند. آن‌ها با شکستن موها و سوزاندن آن‌ها در دمای 240 درجه سانتی‌گراد، نقاط کربنی مورد نظر را بوجود آوردند. آن‌ها در مطالعات خود نشان دادند که نقاط کربنی تولید شده، می‌توانند به نمایشگرهایی انعطاف‌پذیر تبدیل شوند که در دستگاه‌های هوشمند آتی قابل استفاده می‌باشند. حال به نظر می‌رسد که در راستای همان مطالعات قبلی، تقویت سلول‌های خورشیدی پروسکایت به کمک نقاط کربنی در دستور کار قرار گرفته است. این کار، با مشارکت دو تن از همکاران دکتر سونار و به رهبری پروفسور وانگ (Hongxia Wang) انجام گرفته است.

تحقیقات قبلی وانگ و تیمش نشان داده بود که مواد کربنی نانو ساختار، می‌توانند عملکرد سلول‌های خورشیدی را بهبود بخشند. پس از اضافه نمودن محلولی از نقاط کربنی در فرایند ساخت پروسکایت، لایه‌ای موج مانند از پروسکایت ایجاد شد که در آن بلورهای پروسکایت، توسط نقاط کربنی احاطه شده بود. وانگ در این خصوص می‌گوید: «این کار، باعث ایجاد نوعی لایه محافظ، همانند نوعی زره شد. این زره، از پروسکایت در برابر رطوبت یا سایر عوامل محیطی که ممکن است منجر به آسیب مواد شوند، محافظت می‌کند». نتایج آزمایش، حاکی از این است که سلول‌های خورشیدی پروسکایت پوشانده شده با نقاط کربنی، نسبت به سلول‌های بدون نقاط کربنی، دارای بازده تبدیل انرژی بیشتر و ثبات بالاتری می‌باشند.

گفتنی است که وانگ حدود 20 سال است که مشغول تحقیقات در زمینه سلول‌های خورشیدی می‌باشد. وی کار با سلول‌های پروسکایت را از یک دهه پیش، یعنی زمانی که آن‌ها اختراع شدند، آغاز نمود. وی هدف نهایی را تولید انرژی خورشیدی ارزان‌تر، دسترسی ساده‌تر، پایدارتر و همچنین تولید سلول‌های فوتوولتائیک سبک‌تر معرفی می‌کند. مشکل اصلی در خصوص سلول‌های خورشیدی پروسکایت، یکی مسئله پایداری آن‌ها است که می‌تواند استفاده از دستگاه برای 20 سال و بیشتر را امکان‌پذیر نماید و دیگری دستیابی به روشی مناسب برای تولید به مقیاس است.در حال حاضر، همه روش‌های مورد استفاده برای تولید این سلول‌ها، تحت شرایط به شدت کنترل شده بوده که مقادیر کمی رطوبت و اکسیژن وجود داشته باشد. در نهایت نیز، سلول‌های کوچکی تولید می‌شوند که تجاری‌سازی را غیرعملیاتی می‌سازد.

مرجع: «Nanowerk»