تولید سلول‌های خورشیدی شفاف و انعطاف‌پذیر در دانشگاه ام‌.آی‌.تی

به گزارش ایسنا به نقل از گیزمگ، انعطاف‌پذیری این سلول‌ها به این خاطر است که الکترودهایشان از گرافن ساخته شده‌اند.

گرافن رسانای عالی جریان برق است و در ورقه‌های با ضخامت یک اتم، عملا غیرقابل رویت است و این امر امکان ساخت ابزارهای نازک‌تر را می‌دهد. با این حال، تولید سلول‌های خورشیدی شفاف با استفاده از گرافن مشکلات خاص خود را دارد؛ این مشکلات عبارتند از چسباندن دو الکترود به یکدیگر و همچنین به زیرلایه(که لایه‌های گرافن روی آن قرار می گیرند) و اطمینان از این موضوع که الکترونها فقط از یکی از لایه‌های گرافن جریان پیدا می‌کنند.

استفاده از حرارت یا چسب برای متصل کردن لایه گرافنی زیرین به زیرلایه ممکن است به گرافن آسیب زده و رسانایی آن را کاهش دهد؛ بنابراین تیم علمی دانشگاه ام‌.آی‌.تی به جای اعمال کردن چسب بین گرافن و زیرلایه، لایه نازکی از اتیلن-وینیل استات(EVA) را بر روی لایه فوقانی افشانه کرد و به جای چسب، لایه‌ها را مانند نوار به یکدیگر چسباند. این فرآیند نه تنها لایه‌ها را به یکدیگر متصل کرد، بلکه مشکل چسباندن لایه زیرین به زیرلایه را نیز حل کرد.

تیم علمی سپس سلول‌های خورشیدی الکترود گرافن جدید را با سلول‌های خورشیدی دیگری مقایسه کرد که از مواد استانداردی مانند آلومینیوم و اکسید ایندیوم قلع(ITO) و روی شیشه سخت و زیرلایه‌های انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند.

نتایج نشان داد "بازده تبدیل انرژی" (PCE) سلول‌های خورشیدی گرافن کمتر از بازده تبدیل انرژی پنل‌های خورشیدی معمولی بود اما در مقایسه با سلول‌های خورشیدی شفاف قبلی، بسیار بیشتر بود. همان طور که انتظار می‌رفت، این کارآیی ناشی از شفاف بودن و انعطاف‌پذیر بودن سلول‌های خورشیدی گرافن است.

محققان در گام بعدی به دنبال ارائه شیوه‌هایی جهت مقیاس‌بندی این سیستم برای پوشاندن پنجره‌ها و دیوارها هستند.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله  Advanced Energy Materials منتشر شد.