استفاده حداکثری از پتانسیل انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انرژی‌های قابل بهره‌برداری، یکی از مواردی است که به صورت جدی توسط محققین فعال در حوزه سلول‌های خورشیدی و همچنین شرکت‌های فعال در این حوزه، دنبال می‌شود. نور نامرئی مادون قرمز، تقریباً نیمی از تشعشعات خورشیدی در سطح زمین را تشکیل می‌دهد، اما سیستم‌های فعلی با محدودیت فراوانی در تبدیل این منبع لایزال به انرژی قابل استفاده توسط بشر مواجهند. با این وجود، پیشرفت‌های محققین دانشگاه «KTH» سوئد، می‌تواند این روند را به کلی تغییر داده و با استفاده از فناوری نانو و پتانسیل‌های قابل توجه آن، امکان استفاده و بازیابی کاراتر نور مادون قرمز را فراهم نمود.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی هانس آگرن «Hans Agren»، استاد شیمی مؤسسه فناوری «KTH»، موفق به طراحی و ساخت نوعی فیلم متشکل از نانو کریستال‌ها شده‌اند که در بالای سلول‌های خورشیدی معمولی تعبیه شده و به آن‌ها امکان می‌دهد تا از نور مادون قرمز، برای تبدیل انرژی استفاده نمایند. این قابلیت جدید، کارایی سلول‌های خورشیدی را حداقل 10 درصد افزایش خواهد داد که این میزان از بهبود، می‌تواند عاملی مهم برای ترغیب صنایع فعال در این حوزه به شمار آمده و تجاری‌سازی این فناوری را مستدل نماید.

مواد حساس بکار گرفته شده در سلول‌های خورشیدی، نظیر پروسکایت‌های معدنی، توانایی محدودی در پاسخ به نور مادون قرمز دارند و همین عامل، جذب انرژی از آن‌ها را با چالش مواجه می‌کند. راهکار نوآورانه ارائه شده توسط تیم سوئدی، بکارگیری ترکیبی از نانوکریستال‌ها با زنجیره‌های میکرولنز است که می‌تواند فرایند جذب انرژی را تسهیل نماید. دکتر آگرن در این خصوص اظهار می‌دارد: «توانایی میکرولنزها برای تمرکز نور، به نانو ذرات اجازه می‌دهد تا تابش نور ضعیف مادون قرمز را، به نور مرئی قابل استفاده توسط سلول‌های خورشیدی بدل نموده و فرآیند ذخیره‌سازی انرژی را کارآمدتر نماید».

گفتنی است که این فناوری ارزشمند، با توجه به پتانسیل تجاری موجود، جهت محافظت هر چه بیشتر در سیستم پتنت به ثبت رسیده و با توجه به پتانسیل‌های بالقوه، شانس خوبی برای تجاری‌سازی و بهبود بهره‌وری سیستم‌های خورشیدی فعلی دارد. همان‌طور که اشاره شد، بهبود فعلی فناوری جدید در حدود 10 درصد بوده که بدون هیچ‌گونه بهینه‌سازی فناوری و تنها در آزمایشات اولیه به دست آمده است. با این وجود، برآورد می‌شود که با توسعه‌های آتی و بهبود عملکرد فناوری، افزایش بهره‌وری در سیستم‌های خورشیدی به 20 تا 25 درصد خواهد رسید.    

مرجع: «Phys.org»