13 نوامبر 2020توسط هیلی دونینگ ، کالج امپریال لندن
ما به طور فزاینده ای از دستگاه های هوشمند بیشتری مانند تلفن های هوشمند ، بلندگوهای هوشمند و حسگرهای سلامتی پوشیدنی در خانه ها ، دفاتر و ساختمانهای عمومی خود استفاده می کنیم. با این حال ، باتری هایی که آنها استفاده می کنند می توانند به سرعت تخلیه شوند و حاوی مواد شیمیایی سمی و مضربه محیط زیست هستند ، بنابراین محققان به دنبال روش های بهتری برای تأمین انرژی دستگاه ها هستند.
یکی از راه های تأمین انرژی آنها تبدیل نور داخلی از لامپ های معمولی به انرژی است ، به روشی مشابه با نحوه ذخیره انرژی صفحه های خورشیدی از نور خورشید ، معروف به فتوولتائیک خورشیدی. اما به دلیل خواص مختلف منابع نور ، مواد مورد استفاده برای صفحات خورشیدی برای برداشت نور داخل خانه مناسب نیستند.
اکنون ، محققان کالج امپریال لندن ، دانشگاه Soochow در چین و دانشگاه کمبریج کشف کرده اند که مواد سبز جدیدی که در حال حاضر برای صفحات خورشیدی نسل بعدی تولید می شود ، می تواند برای برداشت نور داخل خانه مفید باشد. آنها یافته های خود را در Advanced Energy Materials گزارش کردند.
دکتر رابرت هوی ، همکار گروه مواد در Imperial ، گفت: “با جذب موثر نور ناشی از لامپ هایی که معمولاً در خانه ها و ساختمان ها یافت می شود ، مواد مورد بررسی ما می توانند نور را به الکتریسیته با کارایی در محدوده معینی تبدیل کنند. ما همچنین در حال حاضر چندین نوع پیشرفت احتمالی را شناسایی کرده ایم که به این مواد اجازه می دهد در آینده نزدیک از عملکرد فن آوری های فتوولتائیک داخلی پیشی بگیرند. “
این تیم “مواد الهام گرفته از پروسکیت” را که برای دور زدن مشکلات مواد موسوم به پروسکیت که برای سلولهای خورشیدی نسل بعدی ساخته شده اند ، ایجاد کرده است. اگرچه ساخت پروسکیت نسبت به صفحات خورشیدی مبتنی بر سیلیکون ارزان تر است و بازدهی مشابهی دارد ، پروسکایت ها حاوی مواد سرب سمی هستند. این امر باعث توسعه مواد الهام گرفته از پروسکیت شد که در عوض بر اساس عناصر ایمن تری مانند بیسموت و آنتیموان ساخته شده اند.
این مواد الهام گرفته از پروسکایت علی رغم سازگاری با محیط زیست ، در جذب نور خورشید به اندازه کافی کارآمد نیستند. با این حال ، تیم تحقیق دریافت که این مواد در جذب نور داخل خانه بسیار کارآمدتر هستند ، با کارایی هایی که برای کاربردهای تجاری امیدوار کننده هستند. نکته بسیار مهم این است که ، محققان نشان دادند که توان تأمین شده توسط این مواد از نور داخلی برای کار در مدارهای الکترونیکی کافی است.
پروفسور وینچنزو پکونیا ، همکار ، از دانشگاه سوچوو ، گفت: “کشف ما جهت جدیدی در جستجوی مواد سبز و ساخت آسان برای تأمین پایدار دستگاه های هوشمند ما ایجاد می کند.
“علاوه بر ماهیت سازگار با محیط زیست ، این مواد می توانند به طور بالقوه بر روی لایه های غیر متعارف مانند پلاستیک و پارچه پردازش شوند ، که با فن آوری های معمولی ناسازگار است. بنابراین ، مواد الهام گرفته از پروسکیت بدون سرب می توانند به زودی دستگاه های بدون باتری را برای پوشیدنی ها فعال کنند ، مواردی از قبیل نظارت بر مراقبت های بهداشتی ، خانه های هوشمند و شهرهای هوشمند. “
