از پنجره هم برق می‌گیرند!

نصب صفحه‌های خورشیدی فضا می‌گیرد و محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند. در بیشتر موارد این صفحه‌ها روی بام ساختمان‌ها نصب می‌شوند اما سطح وسیعی از نمای ساختمان‌های نوین را پنجره‌ها و شیشه‌ها تشکیل می‌دهند و ساخت پنجره‌هایی که بتوان از شیشه آنها برق گرفت بسیار جالب‌توجه خواهد بود؛ زیرا باعث صرفه‌جویی در فضا می‌شود. برای چنین کاری باید صفحه‌های خورشیدی شفاف ساخته شوند تا علاوه بر تولید برق امکان استفاده به صورت پنجره را داشته باشند. به تازگی پژوهشگرانی از کره جنوبی راهکاری ابتکاری، ارزان و کارآمد برای شفاف کردن صفحه‌های خورشیدی یافته‌اند.
صفحه‌های خورشیدی متداول از سیلسیوم بلوری ساخته می‌شود که مات است و نور از آن عبور نمی‌کند. شفاف‌کردن این صفحه‌ها از چالش‌های حوزه انرژی خورشیدی بوده است. پیشتر روش‌هایی برای این کار ارائه شده بود اما صفحه‌های خورشیدی شفاف تولیدشده با آن فناوری‌ها بازدهی بسیار کمتری نسبت به نمونه‌های غیرشفاف دارند و همچنین کاملا بی‌رنگ نیستند بلکه رنگی مایل به قرمز دارند. صفحه‌های خورشیدی مرغوب مات در بازار دارای بازدهی 20 درصد هستند؛ یعنی یک‌پنجم انرژی نور خورشیدی را که به آنها می‌تابد به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. اما بیشتر فناوری‌های پیشین تولید صفحه‌های خورشیدی شفاف بازده زیر 8 درصد دارند. بازدهی بهترین صفحه‌های خورشیدی شفاف کنونی تولیدشده به 12 درصد می‌رسد.
با روش جدیدی که محققان یافته‌اند می‌توان صفحه‌های خورشیدی شفاف با بازدهی بالا و همچنین کاملا بی‌رنگ تولید کرد. برای این کار سوراخ‌های بسیار کوچکی با قطر 100 میکرومتر (در ابعاد قطر موی انسان) با الگوی خاصی در صفحه‌های خورشیدی ایجاد می‌شود که امکان عبور نور را فراهم می‌کنند. این سوراخ‌ها به قدری کوچک است که با چشم قابل تشخیص نیستند اما باعث می‌شوند صفحه خورشیدی شفاف شود. مزیت مهم روش نوین ارائه‌شده آن است که از همان فناوری بسیار متداول ساخت صفحه‌های خورشیدی سیلیسیومی بهره می‌گیرد و فقط مرحله ایجاد سوراخ‌ها باید به آن اضافه شود. این در حالی است که روش‌های پیشین ساخت صفحه‌های خورشیدی شفاف از موادی کاملا متفاوت بهره می‌گیرند. این محققان تاکنون موفق شده‌اند به بازدهی 12درصدی در صفحه‌های خورشیدی شفاف برسند و در تلاشند که در مرحله بعدی بازدهی این صفحه‌ها را به 15 درصد برسانند.
پژوهشگران می‌خواهند با استفاده از صفحه‌های خورشیدی شفافی که تولید کرده‌اند پنجره بسازند. علاوه بر استفاده در ساختمان‌ها، این صفحه‌های خورشیدی شفاف را می‌توان در خودروها به کار گرفت. برای تولید پنجره‌های ایمن باید این صفحه‌های خورشیدی استحکام مکانیکی لازم را پیدا کنند.

محمد عادل‌پور

پژوهشگر دکتری برق