یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که می‌توان از چوب، پیل خورشیدی ساخت. از آنجایی که ورق‌های کاغذی، بسیار ارزان قیمت بوده و نسبت به مواد پلاستیکی زیست‌سازگار هستند بنابراین مزیت زیادی نسبت به پیل‌های خورشیدی معمولی دارند. چالش موجود در مسیر ساخت این پیل‌ها آن است که پیل خورشیدی باید به قدری شفاف باشد که نور بتواند از آن عبور کند و از سوی دیگر باید به قدری ضخیم باشد که پرتوهای خورشید پراش یافته و جذب شوند. 

 

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه مریلند و دانشگاه صنعتی چین جنوبی مقاله‌ای با عنوان Novel Nanostructured Paper with Ultrahigh Transparency and Ultrahigh Haze for Solar Cells در نشریه Nano Letters به چاپ رساندند که درباره امکان ساخت پیل خورشیدی از چوب توضیحاتی را ارائه کردند. این گروه موفق به ارائه ساختاری از چوب شدند که شفافیت ۹۶درصدی داشته در حالی که درجه مات بودن آن ۶۰درصد است. این رقم بالا‌ترین درصد مات بودن است که تاکنون گزارش شده‌است. 

دلیل عملکرد بالای این پیل خورشیدی آن است که در آن به جای میکروحفره، از نانوحفره استفاده شده‌است. کاغذهای معمولی به دلیل وجود میکروحفره، دارای شفافیت نوری اندکی هستند در واقع میکروحفره‌ها موجب پراش نور شده در نتیجه شفافیت را به شدت کاهش می‌دهند. اما در این پژوهش جدید، میکروحفره‌ها حذف شده در نتیجه شفافیت نوری افزایش یافته است. برای حذف میکروساختار‌ها محققان از TEMPO استفاده کردند؛ این ماده موجب تضعیف پیوندهای هیدروژنی میان میکروالیاف می‌شود. میکروالیاف جدا شده دوباره به یکدیگر متصل شده و به‌صورت فشرده با ساختاری متراکم در می‌آیند که این کار منجر به تشکیل نانوحفره‌ها می‌شود. 

 

لیانگ‌بینگ هو استادیار رشته مهندسی مواد دانشگاه مریلند می‌گوید: ورق‌ها از مواد روبانی شکل ساخته شده‌اند که بدون تشکیل میکروحفره کنار هم قرار می‌گیرند، فاصله این الیاف به قدری است که نانوحفره‌هایی تشکیل می‌شوند. 

 

محققان برای تست این ساختار چوبی در پیل خورشیدی، سطح الیاف چوبی را با مواد سیلیکونی پوشش دادند. نتایج نشان داد که سیستم جدید می‌تواند نور را با کارایی ۱۰درصد بیشتر جذب کند. هر چند این ورق از چوب ساخته شده اما شفافیت بالایی برخوردار است به‌طوری که انرژی کمتری هدر می‌رود.

انتهای پیام/