MITสร้างโซลาร์เซลที่บางที่สุดและเบาที่สุดสามารถวางอยู่บนฟองสบู่ได้

นักวิจัยที่ MIT ได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์หรือโซลาร์เซลที่บางที่สุดและเบาที่สุดเท่าที่เคยทำมา โดยการใช้ชั้นที่เหมือนใยแมงมุมของโพลิเมอร์ชนิดยืดหยุ่น ด้วยความหนาเพียงหนึ่งในห้าสิบของเส้นผมมนุษย์และความสามารถในการผลิตไฟฟ้าได้ถึง 6 วัตต์ต่อกรัม เซลล์เหล่านี้บางและเบามากจนมันสามารถวางตั้งบนผิวของฟองสบู่โดยไม่ทำให้ฟองสบู่แตก เซลล์ต้นแบบมีศักยภาพในการเพิ่มพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับทุกอย่าง จากแผ่นอิเลคโทรนิคส์บางๆผ่านไปยังโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์สวมใส่ที่มีน้ำหนักเบา

แม้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะไม่เป็นนวัตกรรมใหม่ แต่สิ่งที่ทำให้มันโดดเด่นขึ้นมาคืออัตราส่วนกำลังไฟฟ้าต่อน้ำหนักนั่นเอง กำลังไฟฟ้าที่มันผลิตได้ 6 วัตต์ต่อกรัมนั้น มากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐานแบบกระจกถึง 400 เท่า (เซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจกผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 15 วัตต์ต่อกิโลกรัม)

ด้วยคุณสมบัติที่มีกำลังการผลิตสูงแต่มีน้ำหนักเบานี้เอง อาจเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสิ่งต่างๆ เช่นการลดมวลของยานอวกาศหรืออากาศยาน หรือมันอาจจะทำให้อุปกรณ์พกพาต่างๆใช้งานได้ง่ายมากและนำติดตัวได้สะดวกยิ่งขึ้น

“มันอาจจะเบามากจนคุณไม่รู้ว่ามันอยู่เสื้อหรือบนโน๊ตบุ๊คของคุณ” ศาสตราจารย์ของเอ็มไอที Vladimir Bulović กล่าว “เซลล์เหล่านี้ก็อาจจะเป็นส่วนเพิ่มเติมให้กับโครงสร้างเดิมได้อย่างง่ายดาย”

ทีมงานภายใต้การนำของศาสตราจารย์ Bulović พยายามที่จะยืนยันสมมติฐานที่ว่าเซลล์แสงอาทิตย์สามารถทำให้บางและมีความยืดหยุ่นมากยิ่งขึ้น ในขณะที่ยังทำงานได้ดีและมีประสิทธิภาพ นักวิจัยใช้ โพลิเมอร์ parylene และ DBP (Dibutyl phthalate – วัสดุอินทรีย์และพลาสติที่ใช้กันทั่วไป) เป็นชั้นดูดซับแสงหลัก

ที่แตกต่างจากวิธีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์อื่นๆคือ กระบวนการทั้งหมดจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องใช้ตัวทำละลายใด ๆ พื้นผิวและเซลล์ผลิตขึ้นอย่างง่ายๆ ด้วยการใช้วิธีการตกตะกอนของไอสสาร (หรือการชุบเคลือบผิวมาตรฐาน) ในห้องสูญญากาศ

สิ่งสำคัญที่สุดใการทำเซลล์แสงอาทิตย์แบบใหม่นี้คือ การผลิตทั้งชั้นพื้นผิวและสารเคลือบผิวด้านบนในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงป้องกันชั้นเซลล์แสงอาทิตย์ที่บอบบางจากอันตรายในกระบวนการผลิตได้ ด้วยวิธีนี้อันตรายจากการฉีกขาดจะลดลง เนื่องจากเซลล์มีการจัดการในการผลิตเพียงครั้งเดียวและการสัมผัสกับสารปนเปื้อนหรืออนุภาคแปลกปลอมที่อาจลดประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์ถูกกำจัดไปอย่างแท้จริง

แม้ว่าทีมงานจะยอมรับว่าวัสดุที่ใช้ในการทำต้นแบบไม่ได้เลือกไว้ให้เหมาะสมสำหรับการผลิตในอนาคต เป็นเพียงแต่การตรวจสอบสมมติฐาน ซึ่งก็คือการพิสูจน์ว่าการผลิตแผ่นเซลล์และการเคลือบผิวในคราวเดียวเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด นักวิจัยเชื่อว่าวัสดุอื่น ๆ เช่น quantum dots หรือ perovskites สามารถใช้ทดแทนสารอินทรีย์ที่ใช้ทำต้นแบบได้

การทำงานยังคงอยู่ในขั้นเริ่มต้นและยังต้องการการทำงานอีกมากสำหรับการผลิตอุปกรณ์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ แต่ทีมงานมีความมั่นใจว่าต้นแบบแรกของพวกเขาจะนำไปสู่นวัตกรรมใหม่สำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคต


Leave a Reply

Your email address will not be published.