แผงโซล่าเซลล์มีขนาดบางกว่ากระดาษ A4

นักวิทยาศาสตร์ชาว จีน พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอนซึ่งมีความหนาเพียง 50 ไมโครเมตร แต่ยังคงมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานได้ดี

การจำลองเซลล์แสงอาทิตย์แบบยืดหยุ่น ภาพ: laremenko/iStock — การจำลองเซลล์แสงอาทิตย์แบบยืดหยุ่น ภาพ: *laremenko/iStock*

ทีมนักวิจัยที่นำโดยผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเจียงซู (JUST) ได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอนซึ่งมีความบางกว่ากระดาษ A4 ตามรายงานของ Interesting Engineering เมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน ประเทศออสเตรเลีย และบริษัท LONGi Green Energy Technology ของจีน ยังได้ร่วมสนับสนุนการวิจัยใหม่นี้ด้วย

เซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิกอนกำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้มักจะจำกัดอยู่เฉพาะในสถานที่ เช่น ฟาร์มโซลาร์เซลล์บนพื้นดินที่มีแผงโซลาร์เซลล์แบบแบนและแข็ง สถานที่อื่นๆ เช่น อวกาศ จำเป็นต้องมีพื้นผิวโค้ง และจะต้องใช้เทคโนโลยีที่มีราคาแพงกว่าแทน

เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิกอนผลึกจะมีโครงสร้างแบบ "แซนวิช" โดยที่แผ่นเซมิคอนดักเตอร์หรือชั้นกลางเป็นส่วนที่มีความหนาของแผงเป็นส่วนใหญ่ ในการศึกษาวิจัยใหม่นี้ ทีมได้สร้างแผงซิลิคอนที่มีความหนาเพียง 50 ไมโครเมตร ซึ่งบางกว่ากระดาษ A4 แม้ว่าจะไม่สามารถพับเหมือนกระดาษได้ แต่แบตเตอรี่ซิลิกอนก็สามารถม้วนได้ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการติดตั้งบนดาวเทียมหรือแอปพลิเคชั่นอื่น ๆ ในอวกาศ

การทำให้แบตเตอรี่ซิลิกอนบางลงมีข้อดีอีกประการหนึ่ง ช่วยให้การผลิตใช้ปริมาณวัตถุดิบน้อยลง ส่งผลให้ลดน้ำหนักและลดต้นทุนการดำเนินการได้ด้วย

อย่างไรก็ตาม เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางยังมีข้อเสียคือประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน (PCE) ลดลงด้วย นี่ก็เป็นเหตุผลหลักประการหนึ่งที่ทำไมแบตเตอรี่ซิลิโคนบางจึงไม่เป็นที่นิยม ในความพยายามก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบตเตอรี่ซิลิโคนแบบยืดหยุ่นที่มีความหนาต่ำกว่า 150 ไมโครเมตร โดยมีค่า PCE สูงสุดที่ 24.7%

จำเป็นต้องรักษา PCE ของแผงที่บางกว่าไว้ที่ระดับนี้เพื่อให้แบตเตอรี่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในการศึกษาใหม่นี้ ทีมงานประสบความสำเร็จในการเพิ่ม PCE ได้มากกว่า 26% สำหรับแผงทั้งหมดที่พวกเขาสร้างขึ้นโดยมีความหนาตั้งแต่ 50 ถึง 130 ไมโครเมตร

เนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนสามารถดัดงอได้ตามต้องการ ทีมงานจึงเชื่อว่าสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ต่างๆ ได้หลายชนิด เช่น โดรน บอลลูน และแม้แต่อุปกรณ์อัจฉริยะที่สวมใส่ได้ ปัจจุบันพวกเขากำลังมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาแผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่นและพกพาได้สะดวกซึ่งสามารถม้วนได้เหมือนม้วนฟิล์ม

ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา