นักวิจัยได้ใช้จุดคาร์บอนซึ่งสร้างขึ้นจากของเสียจากเส้นผมมนุษย์ที่มาจากร้านตัดผม เพื่อสร้าง ‘เกราะ’ ชนิดหนึ่งเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ล้ำสมัย
ในการศึกษานัก วิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Hongxia Wang ร่วมกับรองศาสตราจารย์ Prashant Sonar จากศูนย์วิทยาศาสตร์วัสดุของ QUT แสดงให้เห็นว่าคาร์บอนนาโนดอตสามารถใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด perovskites ได้
เซลล์แสงอาทิตย์
Perovskites ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่ค่อนข้างใหม่ ถูกมองว่าเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ดีที่สุดในการจัดหาไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ราคาประหยัดและมีประสิทธิภาพสูงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า พวกเขาได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานเช่นเดียวกับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด monocrystalline silicon ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบัน แต่อุปสรรคสำหรับนักวิจัยในด้านนี้คือการทำให้เทคโนโลยีมีราคาถูกลงและมีเสถียรภาพมากขึ้น
เซลล์ซิลิคอนต่างจากเซลล์ซิลิคอน
ตรงที่เซลล์สร้างขึ้นจากสารประกอบที่ผลิตได้ง่าย และเนื่องจากเซลล์มีความยืดหยุ่น จึงสามารถใช้ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น เสื้อผ้าที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เป้สะพายหลังที่ชาร์จอุปกรณ์ของคุณขณะเดินทาง และแม้แต่เต็นท์ที่สามารถใช้เป็นพลังงานแบบสแตนด์อโลน แหล่งที่มา
นี่เป็นงานวิจัยชิ้นสำคัญชิ้นที่สองที่เกิดขึ้นจากจุดคาร์บอนที่ได้จากเส้นผมมนุษย์เป็นวัสดุอเนกประสงค์
ปีที่แล้ว รองศาสตราจารย์
Prashant Sonar นำทีมวิจัย ซึ่งรวมถึง Amandeep Singh Pannu นักวิจัยจาก Center for Materials Science ซึ่งเปลี่ยนเศษผมให้เป็นคาร์บอนนาโนดอตโดยทำลายเส้นขนแล้วเผาที่ 240 องศาเซลเซียส ในการศึกษาครั้งนั้น นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าจุดคาร์บอนสามารถเปลี่ยนเป็นจอแสดงผลที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งสามารถนำมาใช้กับอุปกรณ์อัจฉริยะในอนาคตได้
ตรวจสอบ: แบตเตอรี่ไฮโดรเจนสำหรับบ้านแห่งแรกของโลกให้พลังงานแก่บ้านของคุณเป็นเวลา 3 วัน สามารถนำไปรีไซเคิลได้ และไม่เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้
ในการศึกษาใหม่นี้
ซึ่งตีพิมพ์ในJournal of Materials Chemistry A ทีมวิจัย ของ Professor Wang รวมถึง Dr Ngoc Duy Pham และ Mr Pannu ที่ทำงานร่วมกับกลุ่มของ Professor Prashant Sonar ใช้ carbon nanodots บนเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ด้วยความอยากรู้อยากเห็น ทีมของศาสตราจารย์หวางเคยพบว่าวัสดุคาร์บอนที่มีโครงสร้างนาโนสามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์ได้
หลังจากเพิ่มสารละลายของจุดคาร์บอนลงในกระบวนการผลิต perovskites ทีมงานของ Professor Wang พบว่าจุดคาร์บอนสร้างชั้น perovskite คล้ายคลื่นซึ่งผลึก perovskite ล้อมรอบด้วยจุดคาร์บอน
“มันสร้างชั้นป้องกันชนิดหนึ่ง เป็นเกราะชนิดหนึ่ง” ศาสตราจารย์หวางกล่าว
“ช่วยปกป้องวัสดุ
perovskite จากความชื้นหรือปัจจัยแวดล้อมอื่น ๆ ซึ่งอาจทำให้วัสดุเสียหายได้”
ผลการศึกษาพบว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด perovskite ที่ปกคลุมด้วยจุดคาร์บอนมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานที่สูงกว่าและมีเสถียรภาพมากกว่าเซลล์ perovskite ที่ไม่มีจุดคาร์บอน
ศาสตราจารย์หวางได้ค้นคว้าเกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์ขั้นสูงมาเป็นเวลาประมาณ 20 ปีแล้ว และทำงานร่วมกับเซลล์ perovskite นับตั้งแต่ถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อประมาณหนึ่งทศวรรษที่แล้ว โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการพัฒนาวัสดุและอุปกรณ์เกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์ที่คุ้มค่าและมีเสถียรภาพ เพื่อช่วยแก้ปัญหาด้านพลังงานใน โลก.
“เป้าหมายสุดท้ายของเราคือการทำให้ไฟฟ้าโซลาร์ถูกลง
เข้าถึงได้ง่ายขึ้น ใช้งานได้นานขึ้น และทำให้อุปกรณ์ PV มีน้ำหนักเบา เนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบันมีน้ำหนักมาก” ศาสตราจารย์หวางกล่าว
“ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในด้านของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด perovskite คือการแก้ไขความเสถียรของอุปกรณ์ให้สามารถทำงานได้นานถึง 20 ปีหรือนานกว่านั้น และการพัฒนาวิธีการผลิตที่เหมาะสมกับการผลิตขนาดใหญ่
