نور عادی خانه؛ منبع جدید انرژی فردا
نخستین پنل خورشیدی در محیط بسته با فناوری پروسکایت ساخته شد که قادر است نور کم داخلی را به برق تبدیل کند و دستگاه‌های کوچک مانند باتری کنترل تلویزیون و شارژر هدفون را بدون نیاز به نور مستقیم خورشید شارژ نماید.
Admin1
یک تحول بی‌سابقه در تاریخ انرژی رخ داده است؛ نخستین پنل خورشیدی مخصوص محیط‌های داخلی ساخته شده است که می‌تواند انرژی باتری‌ها و شارژرها را تأمین کند. منابع انرژی تجدیدپذیر همچون پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی، انرژی زمین‌گرمایی، ترموالکتریک و انرژی موج، همه از ظرفیت‌های طبیعی محیط بهره می‌برند.
انرژی خورشیدی در خدمت زندگی روزمره
دانشمندان با توجه به مشکلات ناشی از استفاده از نفت و آسیب‌های زیست‌محیطی ناشی از انتشار گازهای کربنی که موجب تخریب لایه اوزون و تهدید زمین می‌شود، همواره به‌دنبال راهکارهای پاک‌تر و پایدارتر برای تأمین انرژی بوده‌اند. در این راستا، نخستین پنل خورشیدی داخلی طراحی شده است تا بتواند انرژی لازم برای دستگاه‌های کوچک را فراهم کند.
با گسترش دورکاری و افزایش استفاده از وسایل الکترونیکی شخصی و خودروهای هیبریدی و برقی، نیاز به تأمین انرژی نیز افزایش پیدا کرده است. بسیاری از خانه‌ها در مناطق آفتابی همچون آریزونا، لاس‌وگاس و کالیفرنیا از نور خورشید برای تولید انرژی استفاده می‌کنند. بر اساس قوانین فیزیک، گرما نوعی انرژی است که می‌تواند برای تأمین نیروی مورد نیاز وسایل مختلف به کار رود. پس از سال‌ها استفاده از پنل‌های خورشیدی برای تأمین انرژی خانه‌ها، پژوهشگران به‌دنبال فناوری‌های جدیدی هستند که بتوانند نور محیط داخلی را نیز به برق تبدیل کنند.
در این زمینه، یک استارتاپ استرالیایی به نام هالوسل (Halocell) موفق به تولید نوارهای فتوولتائیک انعطاف‌پذیری شده است که توانایی تبدیل نور محیط داخلی به برق را دارد. این نوارهای هفت سانتی‌متری توانایی تأمین انرژی دستگاه‌های کوچک همچون باتری کنترل تلویزیون یا شارژر هدفون را دارند. این اختراع نخستین تولید انبوه این نوع فناوری در استرالیا محسوب می‌شود و آینده‌ای روشن وعده انرژی ارزان‌قیمتی را می‌دهد.
این موفقیت به‌واسطه کشف سلول خورشیدی جدیدی موسوم به «پروسکایت» ممکن شده است؛ ماده‌ای که نسبت به سلول‌های سیلیکونی معمولی کارآمدتر، ارزان‌تر و دارای عملکردی بهتر است. پژوهشگران برای رسیدن به دوام کافی و ورود به بازار، مسیر دشواری را پشت سر گذاشته‌اند و اکنون سلول‌های تجاری بیشتر برای بازارهای ویژه همچون لوازم الکترونیکی مصرفی و ماهواره‌ها عرضه شده‌اند.
عملکرد این پنل‌ها به این صورت است که وقتی نور به پنل تابیده می‌شود، الکترون‌ها درون ماده به حرکت درمی‌آیند و جریان الکتریکی تولید می‌کنند، اما برای این فرآیند، نور باید انرژی کافی داشته باشد که به آن «باندگپ» گفته می‌شود؛ اگر انرژی نور کمتر باشد، واکنشی رخ نمی‌دهد و اگر بیشتر باشد، انرژی اضافی به‌صورت گرما هدر می‌رود. حتی بهترین پنل‌های سیلیکونی امروزی تنها حدود ۲۷ درصد نور خورشید را به انرژی تبدیل می‌کنند و این بازده حداکثر تا ۳۲ درصد قابل افزایش است. اگرچه این اعداد ممکن است کم به نظر برسند، اما در مقیاس جهانی هر افزایش اندک در بازدهی تأثیر بزرگی دارد.
ماده پروسکایت در این مرحله تفاوت ایجاد می‌کند. این ماده جدید امکان ساخت پنل‌هایی را فراهم می‌کند که با طراحی لایه‌ای هوشمندانه، نور بیشتری را جذب می‌کنند و بعضی مدل‌های جدید به بازدهی نزدیک به ۵۰ درصد رسیده‌اند که پیشرفت چشمگیری در حوزه انرژی پاک محسوب می‌شود. این نوآوری موجب می‌شود منابع انرژی تجدیدپذیر به شکلی کامل‌تر و کارآمدتر عمل کنند؛ به‌طوری‌که اگر یک ساختمان با پنل‌های خورشیدی تأمین انرژی شود، همان نور خورشید می‌تواند منبع انرژی دیگری را نیز شارژ کند و این چرخه انرژی پاک را تکمیل می‌کند.
