วิทยาศาสตร์

"เสาอากาศสีเขียว" แบบใหม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้ถึงสองเท่า


หัวหน้านักวิจัย Challa V. Kumar (กลาง) [ที่มาของภาพ:มหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัต]

แม้ว่าการใช้พลังงานแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและมีแนวโน้มดี แต่นวัตกรรมและการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์ก็สามารถทำให้สิ่งต่างๆดีขึ้นได้ ขณะนี้มีการพัฒนาเสาอากาศรูปแบบใหม่ซึ่งสามารถช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพสูงกว่าที่ใช้งานอยู่ถึงสองเท่าซึ่งจะช่วยเพิ่มการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้า

"เสาอากาศสีเขียว" แบบใหม่ได้รับการพัฒนาโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัตในสหรัฐอเมริกา มันรวบรวมส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัมแสง (โฟตอนสีน้ำเงิน) มากกว่าแผงโซลาร์เซลล์ซิลิกอนที่มีอยู่ซึ่งจะแปลงแสงจากประมาณ 600 ถึง 1,000 นาโนเมตร (นาโนเมตร) เป็นกระแสไฟฟ้า แต่ไม่ใช่จากช่วง 350 ถึง 600 นาโนเมตร นั่นหมายความว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบันสิ้นเปลืองพลังงานที่มีศักยภาพเป็นจำนวนมากโดยจับพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่เพียง 11 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ในขณะที่แผงที่ผลิตขึ้นเป็นพิเศษในห้องปฏิบัติการสามารถเพิ่มตัวเลขนี้ได้ถึงประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ แต่ก็มีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่อสำหรับผู้บริโภคทั่วไป ต้นแบบในห้องปฏิบัติการอาจมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น แต่ก็ยากที่จะขยายขนาดได้อย่างไม่น่าเชื่อ

“ หลายกลุ่มทั่วโลกกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างเสาอากาศชนิดนี้และพวกเราเป็นกลุ่มแรกในโลก” Challa V. Kumar นักวิจัยนำกล่าว “ แสงส่วนใหญ่จากดวงอาทิตย์ถูกปล่อยออกมาจากหน้าต่างความยาวคลื่นที่กว้างมาก หากคุณต้องการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าคุณต้องการเก็บเกี่ยวสเปกตรัมนั้นให้ได้มากที่สุด”

ทีมงานที่คอนเนตทิคัตเชื่อว่าเสาอากาศใหม่สามารถจับพลังงานได้ถึงสองเท่าของพลังงานที่แผงค้ามาตรฐานใช้ กุญแจสำคัญในความสามารถของอุปกรณ์คือสีย้อมออร์แกนิกซึ่งโมเลกุลของโฟตอนถูกกระตุ้นด้วยแสงจึงปล่อยโฟตอนที่เป็นมิตรกับซิลิกอนออกมาซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานได้หากอยู่ในสภาวะทางเคมีที่เหมาะสม นักวิจัยได้ฝังสีย้อมไว้ในไฮโดรเจลโปรตีนไลปิดซึ่งช่วยให้โมเลกุลแยกจากกัน แต่ยังคงบรรจุอย่างใกล้ชิด สิ่งนี้จะสร้างฟิล์มสีชมพูที่สามารถใช้เคลือบเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการจับแสงได้อย่างมาก กระบวนการนี้ค่อนข้างตรงไปตรงมาและไม่แพงเกินไป จากข้อมูลของ Kumar สามารถทำได้ในครัวหรือหมู่บ้านห่างไกล นอกจากนี้วัสดุที่ใช้ในกระบวนการนี้ยังสามารถย่อยสลายได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจึงช่วยขจัดโอกาสในการสร้างขยะพิษ

นักวิจัยนำเสนอโครงการของพวกเขาที่ 250 การประชุมระดับชาติและนิทรรศการของสมาคมเคมีอเมริกันในเดือนสิงหาคมและขณะนี้ บริษัท คอนเนตทิคัตในท้องถิ่นได้รับการเกณฑ์เพื่อช่วยทีมเปลี่ยนเสาอากาศให้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ มีการใช้งานที่มีศักยภาพอื่น ๆ นอกเหนือจากพลังงานแสงอาทิตย์ ทีมงานเชื่อว่าไฮโดรเจลอเนกประสงค์สามารถใช้ในการจัดส่งยาและในไดโอดเปล่งแสงสีขาว


ดูวิดีโอ: บทท 5 วธเลอกซอแผง แผงโมโน vs แผงโพล แผงไหนดกวากน?!! (พฤศจิกายน 2021).