"رنگ‎های خورشیدی" منازل ما را به یک مخزن بزرگ جذب انرژی تبدیل می‎کند

به گزارش سافت‌گذر به نقل از سیتنا؛ دیلی میل در مطلبی به قلم ROB WAUGH آورده است: رنگ های خورشیدی می توانند از دیوار و سقف، الکتریسیته لازم برای هر خانه را، بدون استفاده از پنل‎های بزرگ، تأمین کنند.

•    "نانو کریستال‎ها" یرای تولید انرژی بکار می‎روند
•    می‎توانند روی دیوارها و پنجره‎ها با رنگ یا چاپ به کار گرفته شوند
•    آنقدر کوچک هستند که 250 میلیارد از آن‎ها می‎تواند روی سر یک سوزن قرار گیرد
•    به اندازه‎ای کوچک هستند که می توانند همراه با رنگ و یا چاپ روی دیوار قرار گیرند

در آینده، یک لایه‎ی نازک پنل خورشیدی می‎تواند همراه با رنگ دیوارها و پنجره‎های خانه قرار گیرد و هر خانه را به یک مخزن بزرگ جذب انرژی خورشیدی با تکنولوژی بالا تبدیل کند. این تکنولوژی پیشرفته می‎تواند راه حل عملی برای بحران فزاینده‎ی انرژی در جهان باشد، اما در حال حاضر این تکنولوژی بسیار گران است.

امروزه برای تامین الکتریسیته یک خانه به حدود 28 متر مربع پنل خورشیدی احتیاج است که هزینه‎ی خرید آن حدود 10 هزار دلار است که شامل هزینه‎ی نصب نیز نمی‎شود.

دانشمندان، دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، سل‎های خورشیدی از نانوکریستال‎های بسیار ریز را ساخته‎اند که می‎تواند به صورت مرکب مایع تهیه شده و روی سطح های تمیز، رنگ آمیزی و یا چاپ شود. این روش می‎تواند راه حل ارزانتری برای تامین انرژی باشد.

اندازه‎ی نانو کریستال‎های خورشیدی حدود 4 نانو متر است، یعنی می‎شود 250 میلیارد از آنها را روی سر یک سوزن قرار داد و آن‎ها را در محلول مایع شناور ساخت.

به گزارش سیتنا، ریچارد براچی (Richard L. Brutchey)، استادیار شیمی کالج دامسیف هنر و علوم  دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، می‎گوید همانطور که روزنامه چاپ می‎کنید، قادر خواهید بود سل‎های خورشیدی را هم چاپ کنید.

نانو کریستال‎های مایع، ارزانتر از کریستال‎های سیلیکونی می‎باشد که هم اکنون به کار می‎رود اما هنوز کارایی لازم برای تبدیل نور خورشید به الکتریسیته را ندارند.

براچی و وبر با یافتن راه اختراع یک مایع پایدار که بتواند جریان الکتریسیته را هم عبور دهد، یکی از مشکلات اصلی سل های مایع خورشیدی، را حل کرده اند.

با توجه به پایین بودن دمای این فرایند، با این روش می‎توان سل های خورشیدی را به جای شیشه روی پلاستیک هم چاپ کرد و در نتیجه پنل های خورشیدی منعطف می‎توانند بر حسب نیاز به هر شکلی ساخته شوند.

براچی گفت که آن ها در ادامه پژوهش قصد دارند تا روی نانوکریستال‎هایی به غیر از کادمیم کار کنند زیرا استفاده‎ی تجاری از کادمیم به دلیل سمی بودن، محدود شده است.

براچی اظهار داشت: اگرچه هنوز برای تجاری شدن این تکنولوژی سال‎ها وفت لازم است اما ما مسیر روشنی را برای تولید نسل بعدی تکنولوژی سل های خورشیدی پیش رو داریم.

گروه دیگر در حال پژوهش روی تکنولوژی های مشابه هستند تا با استفاده از نقطه‎های کوانتومی 'quantum dots' رنگ های خورشیدی اختراع کنند که بتواند انرژی کسب کند و الکتریسیته تولید کند، که البته هنوز با تجاری شدن فاصله دارد.

پژوهشگران دانشگاه نوتردام، خمیری از نقطه‎های کوانتومی 'quantum dots' با تکنولوژی بالا ساخته‎اند که می‎تواند روی هر سطحی قرار گیرد و از نور خورشید الکتریسیته تولید کند. نقطه‎ها، کریستال‎های نیمه هادی با اندازه 2 تا 10 نانو متر هستند که با رنگ مخلوط می‎شوند و مانند رنگ‎های معمولی می‎باشند.

این‎ها در آزمایش تنها یک درصد بازده داشتند که یک دهم کارایی سل های خورشیدی استاندارد است، اما پژوهشگران ایمان دارند که این بازده در آینده بهبود خواهد یافت.

دانشمندان دانشگاه نوتردام ذرات ریز تیتانیوم، در حد نانو، با پوشش سولفید کادمیم و یا سلنید کادمیم رابرای این پژوهش به کار برده اند.

خمیر با قرار دادن این ذرات در مخلوط آب و الکل ساخته شده است. پژوهشگران هنگامی که این خمیر را روی سطح هادی قرار دادند و نور به آن تاباندند مشاهده کردند که الکتریسیته تولید شد.
این به دلیل سادگی به کار گیری مورد تقدیر بسیار قرار گرفت.

به گزارش سیتنا، پراشانت کمات (Prashant Kamat)، پروفسور دانش شیمی و بیوشیمی مرکز علوم  و تکنولوژی نانو و سرپرست پژوهشگران گفت: ما می خواهیم کاری متفاوت انجام دهیم نا بتوانیم از تکنولوژی پایه سیلیکونی عبور کنیم.  ما با بکار بردن ذرات نانو تولید انرژی که نقاط کوانتومی گفته می شود در یک ترکیب، توانسته ایم یک لایه از این رنگ را روی سطوح هادی مختلف بدون دستگاه مخصوصی بزنیم.

وی افزود: هدف تهیه یک رنگ خورشیدی است که قابلیت نگهداری طولانی در انبار را داشته باشد. ما در آزمایشگاه راندمان این محصول را برای چند روز تا یک هفته آزمایش کردیم و دریافتیم که اگر در جای تاریک نگهداری شود پایدار خواهد ماند.