منعطف‌ترین سلول خورشیدی ساخته شد

به گزارش برق نیوز، از تارنمای نانو ورک (nanowerk)، با رشد سریع بازار تجهیزات الکترونیکی قابل پوشیدن، سلول‌های خورشیدی ارتجاعی که می‌توانند تحت فشار نیز کار کنند به عنوان منبع انرژی مورد توجه قرار گرفتند.

در ساخت چنین سلول‌های خورشیدی باید لایه فعال نوری آن‌ها که نور را به برق تبدیل می‌کند، ضمن دارا بودن خاصیت مکانیکی، عملکرد الکتریکی بالایی داشته باشد. با این حال تحقق این دو ویژگی باهم و در کنار هم چالش برانگیز است و در نتیجه ساخت سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر دشوار است.

یک تیم تحقیقاتی از کره جنوبی به سرپرستی دکتر بومجون کیم از توسعه یک ماده پلیمری رسانا خبر داد که ضمن کمک به ساخت سلول‌های خورشیدی آلی ارتجاعی، عملکرد الکتریکی بالایی داشته و انعطاف‌پذیر است.

نتایج این پروژه در مقاله‌ای با عنوان Rigid- and soft-block-copolymerized conjugated polymers enable high-performance intrinsically stretchable organic solar cells در نشریه علمی ژول (Joule) چاپ شده است.

سلول‌های خورشیدی آلی دستگاه‌هایی هستند که لایه فعال نوری آن‌ها که مسئول تبدیل نور به الکتریسیته است از مواد آلی تشکیل شده است. در مقایسه با سلول‌های خورشیدی مبتنی بر مواد معدنی، آنان سبک‌تر و انعطاف‌پذیر هستند و در نتیجه ترکیبات آلی را برای ساخت دستگاه‌های الکتریکی پوشیدنی بسیار کاربردی می‌کند.

سلول‌های خورشیدی به عنوان منبع انرژی به ویژه برای ساخت دستگاه‌های الکتریکی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند، اما سلول‌های خورشیدی با بازدهی بالا اغلب فاقد انعطاف‌پذیری هستند و بنابراین کاربرد آن‌ها در دستگاه‌های پوشیدنی به این نقطه محدود شده است.

این تیم به سرپرستی دکتر کیم یک پلیمر با قابلیت کشش بالا را به یک پلیمر الکتریکی رسانا با خاصیت الکتریکی عالی تبدیل کرد. سلول‌های خورشیدی آلی حاوی این پلیمر جدید، بالاترین سطح بازدهی تبدیل فتوولتائیک (۱۹ درصد) را ارائه کردند، در حالی که ۱۰ برابر قابلیت کشیدن شدن نسبت به ادوات پیشین از خود نشان داده‌اند. بدین ترتیب این تیم انعطاف‌پذیرترین سلول خورشیدی جهان را ساخت که می‌تواند در حین کار تا ۴۰ درصد کشیده شود.