กลศาสตร์ เป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์
โดย:
SD
[IP: 84.252.112.xxx]
เมื่อ: 2023-05-03 17:17:03
เซลล์แสงอาทิตย์แบบออร์แกนิกมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบใช้ซิลิกอนแบบดั้งเดิม สามารถผลิตได้ในราคาถูกในปริมาณมากโดยใช้แท่นพิมพ์ และมีน้ำหนักเบา อ่อนตัว และยืดหยุ่นได้ ปัญหาคือเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ในปัจจุบันไม่เสถียรและมีประสิทธิภาพเท่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิคอน ในการศึกษาใหม่ กลุ่มวิจัยได้จัดการกับปัญหานี้และพบวิธีที่สามารถนำไปสู่เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่คุ้มค่ามากขึ้น "มีโอกาสที่ดีเยี่ยมในการใช้ประสิทธิภาพควอนตัมเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะทางเคมีและวัสดุต่างๆ ในการศึกษานี้ เรานำเสนอวิธีการที่ช่วยเพิ่มการแพร่กระจายของพลังงานในวัสดุอินทรีย์ ซึ่งช่วยให้เราสร้างเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ที่มีโครงสร้างเรียบง่าย Karl Börjesson ศาสตราจารย์ด้านเคมีเชิงฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยโกเธนเบิร์กและผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว โดยพื้นฐานแล้ว เป็นเรื่องเกี่ยวกับการทำให้แน่ใจว่าพลังงานในเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการถ่ายโอนไปยังสถานที่ที่เหมาะสมอย่างมีประสิทธิภาพ เซลล์แสงอาทิตย์แบบออร์แกนิกประกอบด้วยวัสดุสองชนิด และพลังงานที่ดูดซับจากดวงอาทิตย์จำเป็นต้องกระจาย - เพื่อเดินทาง - ไปยังส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุ แต่การแพร่กระจายเป็นกระบวนการที่ไม่ได้ผลเนื่องจากพลังงานเดินทางช้าและเสี่ยงที่จะสูญเสียเป็นความร้อนก่อนที่จะมาถึงส่วนต่อประสานนี้ กลศาสตร์ วิธีแก้ปัญหาคือการผสมผสานวัสดุทั้งสองในเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อลดระยะทางและเพื่อให้พลังงานไปถึงส่วนต่อประสานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น โชคไม่ดีที่สิ่งนี้ยังทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ไม่อยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ทำให้การออกแบบมีความทนทานเมื่อเวลาผ่านไปน้อยกว่าที่ควรจะเป็น นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าวิธีการใหม่นี้ช่วยให้สามารถถ่ายโอนพลังงานในระยะทางที่ไกลขึ้น ซึ่งหมายความว่าสามารถหลีกเลี่ยงการผสมวัสดุที่ซับซ้อนในเซลล์แสงอาทิตย์ได้ กุญแจสำคัญเบื้องหลังวิธีนี้คือเอฟเฟกต์ควอนตัม ซึ่งแสงและวัสดุจะรวมกันเป็นสถานะของสสารเบาแบบผสม "เมื่อเราจับคู่แสงและสสารอย่างแรง พลังงานจะกระจายออกไปทั่วทั้งระบบ หากระบบ - เช่นในกรณีนี้ - ประกอบด้วยวัสดุหลายชนิด พลังงานสามารถถูกส่งผ่านไปยังส่วนต่อประสาน เราแสดงให้เห็นในการศึกษาว่า พลังงานจะเดินทางเร็วขึ้นไปยังอินเทอร์เฟซเมื่อวัสดุเชื่อมต่อกันอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าวัสดุในเซลล์แสงอาทิตย์ไม่จำเป็นต้องผสมทางกายภาพ เนื่องจากมีการผสมในระดับควอนตัม นอกจากนี้ ยังทำให้ระบบอยู่ในสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ด้วย" Karl Börjesson กล่าว จากข้อมูลของ Börjesson การค้นพบนี้มีอิทธิพลต่อวิธีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบออร์แกนิก เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มความทนทานของเซลล์แสงอาทิตย์ ในขณะที่เซลล์แสงอาทิตย์สามารถสร้างด้วยโครงสร้างแบบชั้นธรรมดา นอกจากนี้เขายังตั้งข้อสังเกตว่าการวิจัยเป็นผลพลอยได้จากแนวคิดที่พบในธรรมชาติ "ธรรมชาติใช้การควบรวมที่แข็งแกร่งระหว่างโมเลกุลเพื่อถ่ายโอนพลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์ด้วยแสง โดยหลักการแล้ว เราได้แสดงให้เห็นว่าแนวคิดพื้นฐานเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ได้"
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
