ساخت سلول‌های خورشیدی نیمه شفاف

امروزه استفاده از تکنولوژی های خورشیدی نقش مهمی در زندگی ایفا می کند. با توجه به قابلیت های این انرژی می تواند در آینده ای نزدیک به انرژی در تمام ابعاد زندگی مورد استفاده قرار گیرد. ولی با توجه به این که برای تامین انرژی این سلول ها به استفاده از نور خورشید نیاز است ممکن است فضای زیادی را اشغال کنند و در معرض دید باشند. در بسیاری از موارد حجم و اندازه این سلول ها استفاده از این تکنولوژی را محدود می کند. برای بهره بردن از این تکنولوژی و رفع محدودیت ها دانشمندان در هنگ کنگ به ساخت سلول خورشیدی نیمه شفافی که از الکترودهای گرافنی بهره می‌‌‌‌برد پرداختند.که علاوه بر نیمه شفاف بودن دارای هزینه کمتری نیز می باشد.

با تکنولوژی ساخت سلول‌های خورشیدی نیمه شفاف با گرافن در دیجی اسپارک همراه ما باشید.

نسل اولیه سلول‌‌‌های خورشیدی برپایه‌‌‌ی تبدیل انرژی فتوولتاییک سیلیکونی کار می‌‌‌‌کرد و اگرچه پایداری و بازده مناسبی داشتند ولی فاقد شفافیت و قیمت مناسب بودند که آن‌‌‌ها را برای کاربردهایی مثل استفاده در ساختمان ها ناممکن ساخته بود. نسل دوم این سلول‌‌‌ها دارای ویژگی‌‌‌هایی مثل وزن پایین و انعطاف پذیری بودند ولی قیمت بالایی داشتند زیرا از مواد اولیه کمیاب و طی فرآیندهای انرژی بر ساخته شده بودند.

با به کارگیری موادی مثل فیلم‌‌‌های نازک perovskite نسل سوم سلول‌‌‌های خورشیدی تولید شده اند که وزن پائین و انعطاف پذیری را با قیمتی مناسب در اختیار کاربر قرار می دهند. این سلول های جدید ساخته شده بسیار باریک، با رسانش بالا و البته ارزان هستند و استفاده از گرافن در تولید این سلول های خورشیدی سبب خاصیت نیمه شفاف بودن شده است.

 با توجه به نوع مواد استفاده شده و تکنولوژی مطرح شده در این سلول ها می توان از این سلول ها د در پنجره ها، نماها و سقف ساختمان‌‌‌ها استفاده کرد.

 این سلول‌های خورشیدی دارای بازدهی بیشتر ۱۲ درصدی نسبت به باتری‌های خورشیدی سیلیکونی هستند و می توانند تا ۵۰ درصد نسبت به در قیمت و انرژی بهتر باشند.

این پژوهشگران برای استفاده از ویژگی‌‌‌های رسانشی گرافن از بسپاری به نام PEDOT:PSS استفاده کردند که در ساخت LED‌‌‌ها استفاده می‌شود و می‌‌‌‌تواند نقش لایه‌‌‌ی چسباننده را نیز بازی کند.

برای استفاده از بالاترین بازدهی در این سلول ها می توان با حفظ شفافیت وچند لایه سازی گرافن به روش رسوب نشانی بخار شیمیایی مقاومت الکتریکی گرافن را کم کرد و از بهینه سازی زاویه تماس بین لایه‌‌‌ها استفاده کرد تا بتوان بهترین سلول خورشیدی را تولید کرد.

با تولید این سلول ها و خاصیت نیمه شفاف بودن می توان از استفاده مفید این سلول ها بهره برد.