دستاورد محقق ایرانی: بهینه‌سازی و افزایش راندمان سلول‌های خورشیدی پروسکایت

پژوهشگر ایرانی با حمایت بنیاد ملی علم ایران موفق به توسعه روشی نوین برای ساخت و بهینه‌سازی سلول خورشیدی پروسکایت شده است.

به گزارش کلین‌پست و به نقل از روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، «مهناز مظفری»، فارغ‌التحصیل دکتری فیزیک از دانشگاه یزد، در تحقیقات خود به راهکارهای بهبود عملکرد و پایداری این نسل از سلول‌های خورشیدی دست یافته است. این پژوهش بر ساخت سلول‌های خورشیدی نانو متخلخل پروسکایتی سه‌بعدی با استفاده از مواد پروسکایت دوبعدی متمرکز بوده است.

مظفری توضیح می‌دهد: «هدف اصلی این پژوهش، افزایش هم‌زمان بازده و پایداری سلول‌های خورشیدی بوده که با بهینه‌سازی ساختار نانو متخلخل و استفاده از کاتیون‌های پروسکایت دوبعدی محقق شده است.»

مظفری با اشاره به بحران انرژی جهانی تأکید کرد: «برآوردها نشان می‌دهد که کشورهای جهان انرژی خورشید را به‌عنوان یکی از منابع اصلی تأمین‌کننده انرژی در آینده می‌دانند و بر این‌ اساس از هم‌اکنون برنامه‌ریزی و فعالیت‌های گسترده‌ای در جهت گسترش کاربرد این نوع انرژی در مصارف مختلف به انجام رسانده‌اند.»

مظفری تصریح کرد: «با توجه به فرایند نسبتاً ساده ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایتی در مقایسه با سلول‌های خورشیدی نسل قبل، در بازه زمانی کوتاه این نوع سلول‌های خورشیدی پیشرفت قابل توجهی داشته است. مهم‌ترین اهداف محققان در ساخت سلول‌های خورشیدی بهبود بازده، پایداری و کاهش هزینه تولید آن‌هاست. در این تحقیق تلاش شد تا سلول‌های خورشیدی پروسکایتی سه‌بعدی با ساختار نانو متخلخل ساخته شده و بهینه‌سازی‌های لازم برای افزایش عملکرد سلول‌های خورشیدی انجام شود. سپس برای بهبود پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایتی، کاتیون پروسکایت دوبعدی مناسب شناسایی می‌شود.»

وی ادامه داد: «با توجه به ضرورت جایگزین کردن سوخت‌های فسیلی با منابع انرژی تجدیدپذیر، مدتهاست استفاده از انرژی خورشیدی موردتوجه قرار گرفته است. امروزه محققین در تلاش برای دستیابی به سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت با بازده بالا هستند. بنابراین با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد و مزایای ترکیبات پروسکایتی، سلول‌های خورشیدی پروسکایتی، در چند سال اخیر محور انجام پژوهش‌های فراوان بوده‌اند.»

اگرچه سلول‌های پروسکایتی در کمتر از یک دهه به بازدهی بالای ۲۲ درصد دست یافته‌اند، اما مظفری به چالش‌های پیش‌رو اشاره می‌کند: «اما این سلول‌ها به دما، نور و رطوبت حساس بوده و به مرور زمان دچار افت بازده و خرابی می‌شوند. در این تحقیق با استفاده از مواد مناسب گام‌های مؤثری در جهت بهبود بازده و پایداری این سلول‌ها برداشته شده است.»

این پژوهشگر ایرانی معتقد است که با ادامه تحقیقات در این زمینه می‌توان به سلول‌های خورشیدی ارزان‌قیمت با بازدهی بالا و پایداری مناسب دست یافت. این دستاورد علمی می‌تواند نقش مهمی در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در کشور و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی ایفا کند.

همچنین بخوانید: تولید صنعتی سلول‌های خورشیدی سایز بزرگ در ایران؛ گامی نوین در توسعه فناوری‌های انرژی پاک