خداحافظی با سرب؛ سلول خورشیدی سبز رکورد جهانی زد

به گفته گروه علمی IRNA روز دوشنبه ، این سلول ها از قلع و قاب سرب استفاده می کنند ، که یک ماده غیر سمی است و با استفاده از روشهای شیمیایی مدرن ، پایداری و عملکرد آنها را بهبود بخشیده است.

تیمی از محققان دانشگاه کوئینزلند ، به سرپرستی پروفسور لیانژو وانگ ، با دستیابی به بازده ۳.۵ درصدی در سلولهای خورشیدی پاروسکیت موفق به تعیین رکورد جهانی جدید شدند. این موفقیت بزرگ یک گام اساسی در توسعه فن آوری های خورشیدی ایمن تر و سازگارتر با محیط است.

این مطالعه که در انستیتوی بیوگرافی و فناوری نانو استرالیا انجام شده است (آستراژ در نظر گرفتن بیوژینرینگ و فناوری نانو -AIBN و در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه کوئینزلند ، از پراکسکیت های مبتنی بر قلع استفاده می کند ؛ یک ماده غیر توکسیک که به عنوان جایگزینی ایمن برای ترکیب سرب در تولیدات جدید در سلول های جدید سلولها پیشنهاد شده است.

پروفسور وانگ از این دستاورد گفت: “دستیابی به چنین راندمان بالا با استفاده از Prosecite مبتنی بر قلع ، که یک ماده غیرقانونی است ، نشان می دهد که فن آوری های خورشیدی با عملکرد بالا و در عین حال ایمن می تواند برای انسان و طبیعت حاصل شود.”

Proskites سالهاست که به عنوان جایگزینی با بهره وری با هزینه بالا برای سلولهای خورشیدی سنتی سیلیکون در نظر گرفته می شود. سلولهای مبتنی بر سرب در زمینه عملکرد (بیش از ۱ ٪) موفقیت قابل توجهی کسب کرده اند. اما نگرانی های گسترده در مورد سمیت سرب و اثرات مخرب محیطی آن باعث شده است که جامعه علمی گزینه های امن تری پیدا کند.

پروفسور وانگ افزود: “اگرچه Lead Procate بسیار کارآمد بوده است ، اما استفاده از سرب منجر به خطر آلودگی شدید محیط زیست می شود.” یافته های ما با استفاده از قلع یک راه حل ایمن و امیدوارکننده ارائه می دهد. بدون فداکاری برای ایمنی.

یکی از مهمترین چالش های استفاده از قلع به جای سرب ، بی ثباتی شیمیایی بالاتر از قلع است. دکتر پنگ چن ، محقق موسسه AIBN ، در مورد این مشکل توضیح داد: قلع به سرعت با اکسیژن واکنش نشان می دهد و از بین می رود. چیزی که باعث کاهش عملکرد سلول و زندگی عملکردی آن می شود. ما از روش شیمیایی کلوئیدی و استفاده از عنصر سزیم برای کنترل نحوه تشکیل مواد برای تولید فیلم های قلع با کیفیت تر استفاده کردیم. این فیلم ها این امکان را برای سلولهای پایدارتر و بالاتر از سطح فراهم می کند.

تیم تحقیقاتی دانشگاه کوئینزلند پیش از این با استفاده از نقاط کوانتومی سوابق جدیدی را در زمینه انرژی پاک تنظیم کرده بود. اکنون با این موفقیت جدید ، مسیر صاف تر شده است به طوری که سلولهای خورشیدی بدون سرب می توانند در آینده نزدیک وارد بازارهای تجاری شوند.

پروفسور وانگ گفت: “بزرگترین مانع در مسیر قلع همیشه عملکرد پایین آن بوده است.” اکنون ما این شکاف را کاهش داده و افق های جدید را در معرض فناوری خورشیدی قرار می دهیم. از پانل های انعطاف پذیر گرفته تا برنامه های داخلی کم نور ، این فناوری می تواند امکاناتی را فراهم کند که با مواد مبتنی بر سرب امکان پذیر نبود.

اگرچه این رکورد جهانی آینده ای روشن است ، محققان تأکید می کنند که استفاده تجاری از این فناوری باید دوام سلول ها را افزایش داده و فرآیندهای تولید صنعتی را بهینه کند.

دکتر چن گفت: “این رکورد نشان می دهد که ما موانع اصلی استفاده از قلع را پشت سر می گذاریم.” اما برای تجاری سازی ، ما باید بر پیشرفت و کارآیی بیشتر تمرکز کنیم.

این تیم اکنون در طراحی سلولهای انعطاف پذیر ، برنامه های کم نور خانگی و سیستم های تولید شده با جرم تمرکز دارد.