پژوهشگران ژاپنی در پروژه جدید خود، یک سلول خورشیدی تقریبا نامرئی را ابداع کرده‌اند که شفافیت آن به ۷۹ درصد می‌رسد.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، سلول‌های خورشیدی شفافی که می‌توانند پنجره‌ها، گلخانه‌ها، پنل‌های شیشه‌ای، دستگاه‌های هوشمند و موارد دیگر را به دستگاه‌های جمع‌آوری انرژی تبدیل کنند، گام دیگری به سوی واقعیت نزدیک شده‌اند.

گروهی از دانشمندان "دانشگاه توهوکو"(Tohoku University) ژاپن، یک سلول خورشیدی تقریبا نامرئی را با استفاده از "اکسید قلع ایندیم"(ITO) ابداع کرده‌اند که می‌تواند به عنوان یک الکترود شفاف عمل کند و همچنین، یک سلول خورشیدی را از "سولفید تنگستن"(WS2) به عنوان یک لایه فوتواکتیو ابداع کرده‌اند.

نکته قابل توجه این است که این سلول، پتانسیل دستیابی به شفافیت ۷۹ درصدی را دارد و می‌تواند به انتقال سلول‌های خورشیدی تقریبا نامرئی مبتنی بر "دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه" (TMD) از مرحله ابتدایی به مراحل صنعتی کمک کند.

شفافیت ۷۹ درصدی

به رغم پیشرفت‌های اخیر در حوزه سلول خورشیدی پروسکایت و نیمه‌رساناهای آلی، میانگین شفافیت قابل مشاهده در این سلول‌های خورشیدی، کمتر از ۷۰ درصد است. این امر هنوز یک چالش برای ابداع سلول‌های خورشیدی شفاف‌تر به شمار می‌رود.

این نوع جدید از فناوری پروسکایت، رابطی بین یک فلز و یک نیمه‌رسانا است که امکان جداسازی بار الکتریکی را فراهم می‌کند.

سولفید تنگستن، عضوی از خانواده دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه به شمار می‌رود که دانشمندان ادعا می‌کنند به دلیل داشتن بیشترین بازدهی در جذب، برای سلول‌های خورشیدی تقریبا نامرئی مناسب است.

مانع تماس بین سولفید تنگستن و اکسید قلع ایندیم، با پوشش دادن فلزات نازک مختلف و به کارگیری یک لایه نازک از "تنگستن تری‌اکسید"(WO3) تنظیم شد. در نتیجه، ارتفاع مانع به طور چشمگیری افزایش یافت و توانست امکان جداسازی حامل بار الکتریکی را در این سلول خورشیدی افزایش دهد.

در نتیجه این آزمایش‌ها، پژوهشگران دریافتند که بازدهی تبدیل توان سلول خورشیدی با الکترود بهبودیافته، تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر از دستگاهی است که از الکترود معمولی اکسید قلع ایندیم استفاده می‌کند.

پژوهشگران باور دارند که توان یک سلول خورشیدی به اندازه یک سانتی‌متر مربع با میانگین بسیار بالایی از انتقال مرئی ممکن است با تکرار آزمایش‌ها روی این دستگاه بهینه‌سازی‌شده افزایش یابد.

با کمک پژوهش‌هایی از این دست، در نهایت ممکن است بتوان پنل‌های خورشیدی شفافی ساخت که پیامدهای گسترده‌ای داشته باشند. گزارش‌ها نشان می‌دهند که بین پنج تا هفت میلیارد متر مربع سطوح شیشه‌ای در آمریکا وجود دارد؛ از صفحه نمایش تلفن‌های همراه گرفته تا آسمان‌خراش‌ها. اگر بتوان از قدرت این سطوح استفاده کرد، مقدار زیادی برق تولید می‌شود.

این پژوهش، در مجله "Scientific Reports" به چاپ رسید.