روشی نوین برای ذخیره انرژی تا چند هفته در سلول های خورشیدی

سلول های خورشیدی همواره از فتوسنتز الهام گرفته اند و این پدیده طبیعی بهترین راه محققان برای درک جنبه های مختلف فرآیند ساخت انرژی است. گروهی از شیمی دانان مؤسسه UCLA، روشی یافته اند که به سلول خورشیدی اجازه می دهد، شارژ خود را تا چند هفته حفظ کند. در مقایسه با سلول های امروزی که تنها چند ثانیه شارژ نگه می دارند، این می تواند پیشرفت بسیار بزرگی محسوب شود.

بنا به گفته سارا تالبرت، استاد دانشگاه UCLA و یکی از محققان این پروژه، آن ها با مطالعه ساختار گیاهان در مقیاس نانو، دریافته اند که این ساختارها می توانند مولکول های با بار منفی را از مولکول های دارای بار مثبت جداسازی کنند. این جداسازی، کلید تبدیل فرآیند تولید انرژی، به یک فرآیند بسیار کارآمد است.

این تیم دریافته است که به منظور تقلید از سختارهای نانو مقیاس گیاهان و پیاده سازی آن در سلول های خورشیدی پلاستیکی (که به طور بالقوه از سلول های سیلیکونی ارزان تر هستند)، نیازمند استفاده از دو مؤلفه هستند: یک اهدا کننده پلیمری و یک پذیرنده فولرنی در مقیاس نانو. تیم روند کار را به صورت زیر شرح می دهند:

تکنولوژی UCLA عناصر را بیشتر از قبل منظم می کند؛ مانند بسته های کوچکی از اسپاگتی خام همراه کوفته هایی که به طور دقیقی داخلش قرار داده شده اند (تصویر زیر را ببینید). برخی کوفته های فولرنی برای نشستن در داخل بسته های ماکارونی طراحی شده اند، اما بقیه مجبور به ماندن در خارج از بسته ها هستند. فولرن های درون ساختار، الکترون ها را از پلیمرها می گیرند و آن ها را به فولرن خارجی پرتاب می کنند که این روش می تواند به طور مؤثری، الکترون ها را از پلیمرها، به مدت چند هفته دور کند

به طور خلاصه آن دو می توانند ساختاری را تشکیل دهند که می تواند به مدت چند روز تا چند هفته، بارهای مخالف را دور از هم نگه دارد و تا حد زیادی قابلیت سلول خورشیدی برای حفظ شارژ را بهبود بخشد. این اجزاهای پلیمری و فولرنی، می توانند تنها با قرار گرفتن در آب، روی هم سوار شوند. توانایی ذخیره انرژی یک دغدغه بزرگ برای سیستم های انرژی خورشیدی است، چرا که آن ها باید قادر باشند انرژی کافی برای استفاده در شب یا در طول روزهای غیر آفتابی را ذخیره کنند.

فن آوری UCLA هنوز کامل نشده است و خانم تالبرت به همراه تیمش به دنبال راهی برای گنجاندن روش خود، در سلول های خورشیدی واقعی هستند.

منبع: Engadget