یک مدل تحلیلی پیشگامانه که فناوری انرژی خورشیدی را متحول می‌کند

محققان دانشگاه سوانسی و دانشگاه ابوآکادمی یک مدل تحلیلی پیشگامانه ایجاد کرده‌اند که درک ما را از کارایی سیستم‌های فتوولتائیک لایه نازک افزایش می‌دهد و می‌تواند فناوری انرژی خورشیدی را متحول کند.

کد خبر: ۷۲۹۲۳۴

تاریخ: ۲۴ مرداد ۱۴۰۳ - ۰۸:۳۶

به گزارش ایران اکونومیست، این پیشرفت بخشی از یک روند گسترده‌تر در نوآوری سیستم‌های خورشیدی است، از جمله ایجاد سلول‌های خورشیدی بسیار نازک و انعطاف‌پذیر و ادغام مواد پیشرفته‌ای مانند پروسکایت‌ها که می‌تواند انرژی خورشیدی را به طور گسترده‌ای کاربردی کند.

مدل تحلیلی جدید توسعه یافته توسط محققان به محدودیت‌های مدل‌های سنتی می‌پردازد که نتوانستند پتانسیل کامل سلول‌های خورشیدی لایه نازک را به تصویر بکشند. این پیشرفت، بینش عمیق‌تری را در مورد عملکرد سلول‌های خورشیدی ارائه می‌دهد، طراحی‌های کارآمدتر و بالقوه بازده انرژی بالاتر را ممکن می‌کند.

با ارائه درک جامع‌تر از سیستم‌های فتوولتائیک لایه نازک، این مدل راه را برای پیشرفت‌های قابل توجه در بهره‌وری و عملکرد فناوری خورشیدی هموار می‌کند. محققان تاکید می‌کنند که مدل‌های سنتی تمام تصویر را نشان نمی‌دهد و اهمیت این پیشرفت را در پیاده‌سازی پتانسیل واقعی سلول‌های خورشیدی لایه نازک نشان می‌دهد.

در پروژه دیگری، مهندسان MIT سلول‌های خورشیدی انقلابی ساخته‌اند که از موی انسان نازک‌تر هستند و می‌توانند روی سطوح مختلف اعمال شوند و به طور مؤثر آنها را به منابع تولیدکننده انرژی تبدیل کنند. این سلول‌های فوق نازک به طور قابل توجهی سبک وزن هستند و ۱۸ برابر بیشتر از پنل‌های خورشیدی سنتی در هر کیلوگرم انرژی تولید می‌کنند. انعطاف‌پذیری آنها امکان ادغام با پارچه‌ها را فراهم می‌کند و آنها را برای کاربردهای قابل حمل و اضطراری ایده‌آل می‌کند. علیرغم نازکی و چکش‌خواری، این سلول‌ها بیش از ۹۰ درصد از قابلیت‌های تولید برق خود را حتی پس از استفاده زیاد حفظ می‌کنند و دوام قابل توجهی از خود نشان می‌دهند. این نوآوری فرصت‌های جدیدی را برای یکپارچه‌سازی انرژی خورشیدی در محیط‌های مختلف، از فناوری پوشیدنی گرفته تا تجهیزات واکنش اضطراری، باز می‌کند.

فناوری‌ سلول‌های فتوولتائیک پروسکایت-سیلیکون در خط مقدم نوآوری انرژی خورشیدی قرار دارند و چندین پروژه با بودجه وزارت انرژی آمریکا با هدف پیشبرد توسعه آنها در حال انجام است.

مزایای اصلی مواد پروسکایت عبارتند از:

راندمان بالا، امکان تولید کم هزینه و سازگاری با فناوری سلول‌های خورشیدی سیلیکونی موجود.

به نقل از ستاد نانو، محققان در تلاش‌ هستند تا فرآیندهای ساخت لایه پروسکایت را بهینه کنند، دوام را در شرایط واقعی افزایش دهند و تولید را از اندازه‌های کوچک به اندازه‌های تجاری افزایش دهند. هدف دستیابی به ماژول‌های پروسکایت-سیلیکون با راندمان ۲۷ درصد یا بالاتر است که به طور قابل توجهی از راندمان پنل‌های خورشیدی تجاری فعلی پیشی می‌گیرد.

تطبیق‌پذیری سلول‌های خورشیدی لایه نازک طیف وسیعی از کاربردها را امکان‌پذیر می‌کند. این سلول‌های سبک وزن و انعطاف‌پذیر را می‌توان به‌طور یکپارچه در لباس‌ها گنجاند و روی سطوح ساختمان، وسایل نقلیه و حتی فضاپیماها اعمال کرد.