به نقل از «ایسنا»

دانشمندان سلول‌های خورشیدی نازک‌تر از کاغذ ساخته‌اند

تاریخ انتشار: ۲۵ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۷۵۴۶۱۶

دانشمندان سلول‌های خورشیدی نازک‌ و انعطاف‌پذیری می‌سازند که می‌توان از آنها در سطوح منحنی مانند فضاپیماها و سقف‌ها استفاده کرد.

به گزارش ایسنا، تحقیقات انجام شده توسط محققان دانشگاه علم و فناوری جیانگ سو(JUST) در چین منجر به توسعه سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون شده است که نازک‌تر از یک ورق کاغذ A4 هستند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

محققان دانشگاه کرتین استرالیا و فناوری انرژی سبز LONGi مستقر در چین نیز به این توسعه کمک کردند.

به نقل از آی‌ای، سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون به وفور برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی با انرژی خورشیدی پایدارتر استفاده می‌شود. هزینه‌های استقرار سلول‌های خورشیدی در چند دهه گذشته به طور مداوم کاهش یافته است و این استقرار آنها را در مقیاس بزرگ‌تر آسان‌ کرده است.

با این حال، این فناوری به کاربردهایی مانند مزارع خورشیدی روی زمین که در آنها از صفحات تخت استفاده می‌شود، محدود شده است. حوزه‌های کاربردی مانند فضاهایی که از سطوح منحنی استفاده می‌کنند، خارج از محدوده کاربرد سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون باقی مانده‌اند و در عوض از فناوری گران‌تری برای آنها استفاده می‌شود.

ساخت سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر

سلول‌های خورشیدی ساخته شده با استفاده از سیلیکون کریستالی ساختاری «ساندویچی» در طراحی خود دارند.

تلاش‌های قبلی برای انعطاف‌پذیری بیشتر این سلول‌های سیلیکونی نتایج مثبتی به همراه داشته است. پژوهشی که سال گذشته منتشر شد متشکل از پژوهشگرانی از مؤسسه میکروسیستم و فناوری اطلاعات شانگهای بود که به سلول‌های خورشیدی با ضخامت تنها ۶۰ میکرومتر که تقریبا به ضخامت موهای انسان است، دست یافتند.

محققان JUST یک قدم جلوتر رفته‌اند و سلول‌های سیلیکونی با ضخامت تنها ۵۰ میکرومتر، نازک‌تر از یک ورق کاغذ A4 تولید کرده‌اند. با این حال، برخلاف کاغذ، سلول‌های سیلیکونی را نمی‌توان تا کرد، اما می‌توان آنها را به صورت رولی خم کرد، که هنگام استقرار آنها در ماهواره‌ها و سایر برنامه‌های مبتنی بر فضا مفید خواهد بود.

نازک شدن سلول‌های سیلیکونی مزیت دیگری نیز دارد. در ساخت چنین سلول‌های خورشیدی از مواد کمتری استفاده می‌شود و وزن و هزینه‌های استقرار آنها کاهش می‌یابد. با این حال، یک نقطه ضعف نیز وجود دارد زیرا سلول‌های خورشیدی کارایی تبدیل انرژی خود را از دست می‌دهند.

بهره‌وری نیز بهبود یافته است

از دست دادن راندمان تبدیل توان(PCE) نیز یکی از دلایل اصلی این است که سلول‌های سیلیکونی نازک‌تر هنوز جریان‌ساز نشده‌اند. چیزی بیشتر از کاهش ضخامت تا ۵۰ میکرومتر برای تسهیل استفاده از سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر مورد نیاز است. در تلاش‌های قبلی، سلول‌های سیلیکونی انعطاف‌پذیر با ضخامت کمتر از ۱۵۰ میکرومتر، بالغ‌ بر ۲۴.۷ درصد دادن راندمان تبدیل توان ارائه کردند.

راندمان تبدیل توان سلول‌های نازک‌تر باید نزدیک این رقم حفظ شود تا سلول‌های خورشیدی موثر باشند. با این حال، محققان در عوض توانستند راندمان تبدیل توان را به بالای ۲۶ درصد برای تمام سلول‌هایی که ساخته‌اند که ضخامت آنها بین ۵۰ تا ۱۳۰ میکرومتر متغیر است، ارتقا دهند.

این دستاورد قابل ستایش است زیرا سلول‌های سیلیکونی استاندارد پیش از این به سقف ۲۶ درصدی راندمان تبدیل توان خود رسیده‌اند. با نازک‌تر کردن آنها، محققان توانسته‌اند از این حد عبور کنند.

از آنجایی که سلول‌های سیلیکونی را می‌توان به شکل هر انحنایی خم کرد، محققان مطمئن هستند که می‌توانند به طیف وسیعی از دستگاه‌ها مانند هواپیماهای بدون سرنشین، بادگیرها و حتی دستگاه‌های هوشمند پوشیدنی با آنها خدمت کنند.

به گزارش ساوث چاینا مورنینگ پست، این گروه اکنون بر روی توسعه سلول‌های خورشیدی قابل حمل و انعطاف‌پذیر متمرکز شده‌اند که می‌توان آنها را به صورت فیلم درآورد.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: سلول خورشيدي چين شرکت های دانش بنیان ناسا مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی ا پن ای آی سلول های سیلیکونی سلول های خورشیدی استفاده می شود انعطاف پذیر نازک تر

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۷۵۴۶۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

فناوری مشاهده درون سلول‌های سرطانی ابداع شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، گروهی از محققان به سرپرستی دانشگاه ساری در انگلیس تلاش کرده اند محتوای چربی (لیپیدها) موجود در سلول‌های سرطانی را مشاهده و مطالعه کنند. 

این فناوری نوین با همکاری پژوهشگران دانشگاه کالج لندن، شرکت داروسازی GSK و شرکت‌های «یوکوگاوا» «Yokogawa» و «سایکس» «Sciex» توسعه یافته است.

نظارت بر محتوای چربی

لیپید‌ها اجزای مهمی در سلول‌ها هستند و به سلول‌های سرطانی اجازه رشد، تکثیر و متاستاز را می‌دهند.

پژوهشگران از سامانه تک سلولی شرکت یوکوگاوا موسوم به SS۲۰۰۰ استفاده و سلول‌های سرطانی منفرد را از یک ظرف کشت شیشه‌ای نمونه برداری کردند. این سامانه‌ی نوآورانه، سلول‌های زنده منفرد را با استفاده از لوله‌های کوچک استخراج می‌کند و امکان بررسی دقیق را فراهم می‌آورد.

عرض این لوله‌ها به سختی ۱۰ میکرومتر یعنی نصف قطر نازک‌ترین موی انسان است.

در گام بعدی، محققان با رنگ آمیزی این سلول‌ها با رنگ فلورسنت، توانستند قطرات لیپید را در طول آزمایش بررسی کنند. آنها سپس با سایکس برای ایجاد یک رویکرد جدید طیف سنجی جرمی همکاری کرده و توانستند لیپید‌ها را شکسته و ساختار واقعی سلول را مشخص کنند.

کل این فرآیند به مشاهده چگونگی تکامل سلول‌های سرطانی در پاسخ به تغییرات محیط اطراف منجر شد.

مجریان این مطالعه از دانشکده شیمی و مهندسی شیمی دانشگاه ساری می‌گویند مشکل سلول‌های سرطانی این است که «هیچ دو سلولی شبیه هم نیستند» و همین موضوع طراحی یک درمان مطلوب را سخت‌تر می‌کند، زیرا برخی از سلول‌ها همیشه بیش از سایرین در مقابل درمان مقاومت می‌کنند.

با این حال، همیشه ثابت شده مطالعه سلول‌های زنده با جزئیات کافی برای درک واقعی ساختارشان پس از خارج کردن آنها از محیط طبیعی، دشوار است.

به همین دلیل نمونه برداری سلول‌های زنده زیر میکروسکوپ و بررسی یک به یک محتوای چربی آنها برای محققان همیشه جذاب و هیجان انگیز بوده است.

دانشمندان همچنین از این رویکرد جدید برای مطالعه مولکول‌های چربی لیپید‌ها در چندین سلول سرطانی استفاده کردند. جالب است که محققان تفاوت‌هایی را در ویژگی‌های لیپیدی سلول‌های مختلف شناسایی کردند.

مجریان این پژوهش ادعا می‌کنند روش آنها راه را برای مطالعه سلول‌های سرطانی با جزئیاتی که قبلا دیده نشده هموار می‌کند. یک روز، ممکن است بتوان نحوه تعامل تک سلول‌های سرطانی را با سلول‌های اطرافش مشاهده کرد؛ پیشرفتی که به ارائه درمان‌های جدید و هدفمندتر منجر خواهد شد.

این شیوه فناورانه می‌تواند شناخت ارزشمندی از چگونگی پاسخ انواع سرطان به درمان‌ها ارائه داده و به پزشکان در درک تاثیر پرتو درمانی سلول‌ها کمک کند، به ویژه اینکه چگونه برخی از سلول‌های سرطانی در برابر پرتودرمانی مقاومت می‌کنند؛ مقاومتی که می‌تواند منجر به عود سرطان شود.

این یافته‌ها در مجله Analytical Chemistry منتشر شد.

انتهای پیام/