โซล่าเซลล์ แบบใหม่ โปร่งใสใช้กับกระจกอาคารได้ ราคาถูก แถมประสิทธิภาพสูงขึ้น 15.2%

โซล่าเซลล์ชนิด dye-sensitized หรือ DSC นั้นมีราคาถูก มีความโปร่งใส และยืดหยุ่น เทคโนโลยีนี้มีแนวโน้มจะทำสถิติใหม่เรื่องประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแสงที่มองเห็นให้เห็นพลังงานไฟฟ้า จึงถูกนำมาทำเป็นหน้าต่างเก็บพลังงาน

นักวิทยาศาสตร์ที่ École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ในสวิตเซอร์แลนด์จึงได้พัฒนาโซล่าเซลล์ชนิด DSC แบบใหม่ ที่ปรับปรุงด้านประสิทธิภาพให้มีราคาถูกและโปร่งใส เพื่อเป็นแผงโซล่าดังกล่าวใช้งานกันอย่างแพร่หลาย เมื่อเป็นที่ยอมรับและถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในวงกว้าง โลกในอนาคตจะสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าที่ปราศจากเชื้อเพลิงและก๊าซเรือนกระจกได้

low cost transparent solar cell

เทคโนโลยีโซล่าเซลล์นี้ มีชื่อว่า “เซลล์ Grätzel” ซึ่งเป็น DSC รุ่นใหม่ที่ร่วมกันคิดค้นโดย Brian O’Regan และ Michael Grätzel ในปี 1988 เพื่อเป็นโซล่าเซลล์ทางเลือกที่ราคาประหยัด เทคโนโลยีนี้ใช้สารกึ่งตัวนำที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วบวกที่ไวต่อแสงกับอิเล็กโทรไลต์ จากนั้นระบบโฟโต้อิเล็กโตรเคมีจะเปลี่ยนการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า

แผงโซล่านี้มีความโปร่งใส ที่สำคัญ มีราคาการผลิตที่ถูก สามารถผลิตได้หลายสีและปรับใช้งานกับอาคารต่างๆ ที่ด้านหน้าเป็นกระจกได้ เช่น Swiss Tech Convention Center เป็นต้น

Stained Glass Solar Windows for the Swiss Tech Convention Center
อาคาร Swiss Tech Convention Center ที่ใช้กระจกสีโซล่าเซลล์

นอกจากนี้ ผู้ผลิตยังสามารถผลิต DSC ให้มีความยืดหยุ่นได้ มันจึงเหมาะที่จะนำไปฝังไว้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพารวมถึงพวกอุปกรณ์ IoT ต่างๆ

ล่าสุด ทีมงาน EPFL ได้พัฒนาและปรับปรุงประสิทธิภาพของสารไวแสงและส่วนประกอบอื่นๆ ที่ทำให้โซล่าเซลล์ DSC มีประสิทธิภาพสูงขึ้น 15.2% เป็นครั้งแรกภายใต้แดดจำลอง สามารถรักษาความเสถียรของการทำงานได้นานกว่า 500 ชั่วโมงในระหว่างการทดสอบ อีกทั้งยังเพิ่มพื้นที่ใช้งานเป็น 2.8 ตารางเซ็นติเมตร ทำให้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานถึงอัตราสูงสุดที่ 30.2%

การศึกษาครั้งนี้ถูกตีพิมพ์ใน Nature โดยนักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุความล้ำหน้าที่สามารรถปรังปรุงการบรรจุโมเลกุลของสีย้อมไวแสงที่ออกแบบใหม่ 2 ตัวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโซล่าเซลล์ DSC ทีมนักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าสารไวแสงแบบใหม่สามารถเก็บแสงได้ทั่วทั้งโดเมนแสงที่มองเห็นได้

การค้นพบใหม่เหล่านี้ช่วยปูทางไปสู่การพัฒนา DSC ที่มีประสิทธิภาพสูงและยังเพิ่มความเป็นไปได้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป วันหนึ่ง DSC ที่มีประสิทธิภาพสูงอาจกลายเป็นหน่วยจ่ายไฟและแทนที่แบตเตอรี่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำโดยใช้แสงที่ได้จากสภาพแวดล้อมเป็นแหล่งพลังงานหลัก ในขณะเดียวกันนั้น อาคารขนาดใหญ่และเรือนกระจกอาจสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าเอาไว้ใช้เองได้มากกว่าที่เคยเป็น

ที่มา : TECHSPOT