طور باحثون يابانيون "خلية شمسية ليفية حساسة للصبغ بدون أكسيد موصل شفاف"؛ حيث تتكون هذه الخلية الشمسية من طبقة خلية شمسية حساسة للصبغ ملفوفة حول ليف زجاجي بطول 3.5 سم وقطر 9 مم.
يقود فريق البحث البروفيسور شوجي هاياسي من معهد علوم الحياة وهندسة النظم في معهد كيوشو للتكنولوجيا (KIT)، حيث استخدم الباحثون طبقة من ثاني أكسيد التيتانيوم وطبقة من الصباغ الحساس وطبقة من التيتانيوم المسامي كقطب موجب؛ وطبقة مسامية تحتوي على إلكتروليت مثل اليود، بالإضافة إلى طبقة من البلاتين والتيتانيوم كقطب سالب في الطرف الآخر. تم لف هذين القطبين بالتتابع حول الليف الزجاجي؛ وباستثناء طرفي الليف الزجاجي، تم تغطية الخلية الشمسية بأكملها بالتيتانيوم. عند دخول الضوء من أحد طرفي الليف الزجاجي، يتم امتصاصه بواسطة الصباغ في الخلية الشمسية وتحويله إلى طاقة كهربائية؛ وإذا مال الليف قليلاً، لن يحدث انعكاس كامل للضوء تحت سطح الزجاج قبل خروجه من الطرف الآخر. تبلغ كفاءة التحقيق الحالية لهذا النوع من الخلايا الشمسية أعلى قليلاً من 1% عند استخدام صباغ معين؛ هذا الرقم منخفض نسبياً، ونظراً لأن الليف الزجاجي المستخدم في هذه الخلية يبلغ قطره 9 مم بينما طوله حوالي 1.5 سم فقط، فإن حوالي 90% من الضوء الداخل من أحد طرفي الليف والخارج من الطرف الآخر لا يتم تحويله. من المتوقع أن تصل الكفاءة الصافية للتحويل في المستقبل إلى 10%، ويمكن التغلب على مشكلة إهدار الضوء عن طريق زيادة طول الألياف الضوئية أو تقليل قطر الليف. أحد أكبر الاختلافات بين هذه الخلية الشمسية الجديدة والخلايا الحساسة للصبغ القياسية هو أن الخلية الجديدة لا تستخدم أقطاباً شفافة (أغشية أكاسيد موصلة شفافة TCO)؛ يخطط الباحثون لاستخدام طاقة الأشعة تحت الحمراء القريبة التي لا تستخدمها الخلايا الحساسة للصبغ الحالية لتوليد الكهرباء.






WhatsApp
تابع WeChat