بهره برداری از انرژی خورشیدی با الهام از طبیعت

به گزارش  از تارنمای امپریال کالج لندن، انرژی فتوولتائیک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طریق یک سلول فتو ولتائیک (pvs) است که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می‌شود.

انرژی خورشیدی فتوولتائیک با تبدیل نور خورشید به الکتریسیته به دست می‌آید. محققان امپریال کالج لندن یک طرح جدید شبیه برگ ابداع کرده اند که کارایی بهره برداری از انرژی خورشیدی را افزایش می دهد. فناوری جدید برگ فتوولتائیک (PV-leaf) از مواد کم‌هزینه استفاده می‌کند و می‌تواند الهام‌بخش نسل بعدی فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر باشد.

این محققان از فناوری جدید فتوولتائیک (PV) الهام گرفته از برگ رونمایی کردند. فناوری جدید برگ فتوولتائیک (PV-leaf) می تواند الهام بخش نسل بعدی فناوری های انرژی های تجدیدپذیر باشد. مجموعه‌ای از آزمایش‌ها نشان داد یک برگ PV می‌تواند بیش از 10 درصد برق بیشتری در مقایسه با صفحه های خورشیدی معمولی تولید کند که تا 70 درصد از انرژی دریافتی خورشید را به محیط از دست می‌دهند. طرح جدید برگ مانند همچنین می تواند سالانه بیش از 40 میلیارد متر مکعب آب شیرین تولید کند.

این طراحی جدید نیاز به پمپ، فن، واحدهای کنترل و مواد متخلخل گرانقیمت را حذف کند و می تواند آب پاکیزه و انرژی حرارتی اضافی تولید کند و در عین حال باتغییرات دمای محیط و شرایط خورشیدی سازگار شود.

یک برگ گیاه معمولی از ساختارهای مختلفی ساخته شده است که آن را قادر می سازد از طریق فرآیندی به نام تعرق، آب را از ریشه گیاه به برگ ها برساند. ایده برگ PV با الهام از برگ‌های گیاه، فرآیند تعرق را تقلید می‌کند و به آب اجازه حرکت، توزیع و تبخیر می‌دهد. الیاف طبیعی از رگبرگ های گیاه تقلید می‌کند؛ در حالی که هیدروژل‌ها سلول‌های اسفنجی را شبیه‌سازی می‌کند. بنابراین یک برگ PV می‌تواند به طور موثر و مقرون به صرفه گرما را از سلول‌های PV خورشیدی حذف کند.

دکتر گان هوانگ، محقق افتخاری گروه مهندسی شیمی امپریال کالج لندن و نویسنده این مطالعه گفت: این طراحی نوآورانه ظرفیت فوق‌العاده‌ای برای افزایش قابل‌توجه عملکرد صفحه های خورشیدی دارد و در عین حال مقرون‌به‌صرفه بوده و قابل اجرا است.

پروفسور کریستوس مارکیدس، رئیس آزمایشگاه فرآیندهای انرژی پاک و نویسنده این مطالعه گفت: اجرای این طرح نوآورانه می‌تواند به تسریع انتقال انرژی جهانی کمک کند و به حل دو چالش مهم جهانی یعنی نیاز به افزایش انرژی و آب شیرین بپردازد.

مقاله برگ فتوولتائیک هیبریدی الهام گرفته از طبیعت در نشریه Nature Communications منتشر شد.