BAANSOLAR CELL CO., LTD TEL.099-2891-656

โซลาร์เซลล์ไฮบริดใหม่ผลิตไฟฟ้าได้ทั้งตอนแดดออกและตอนฝนตก

แม้ว่าตอนนี้เทคโนโลยีโซลาร์เซลล์จะมีความก้าวหน้าไปอย่างมากแล้วก็ตาม สิ่งหนึ่งที่ยังไม่เปลี่ยนแปลงคือในยามใดที่มีฝนตกโซลาร์เซลล์ยังไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ แต่งานวิจัยล่าสุดได้พัฒนาโซลาร์เซลล์ไฮบริดที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ทั้งตอนแดดออกและตอนฝนตกได้แล้ว

ในบางพื้นที่มีฝนตกบ่อยทำให้โซลาร์เซลล์ไม่เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในการผลิตพลังงานไฟฟ้า เพื่อทำลายข้อจำกัดดังกล่าวนักวิจัยได้เพิ่มเทคโนโลยี Triboelectric nanogenerators หรือ TENG ให้กับแผ่นโซลาร์เซลล์เพื่อให้มันผลิตไฟฟ้าตอนที่ฝนตกได้ด้วย

เทคโนโลยี TENG สร้างประจุไฟฟ้าจากแรงเสียดสีระหว่างวัตถุ 2 ชนิดที่ถูกันไปมาแบบเดียวกับการเกิดไฟฟ้าสถิต มันสามารถนำไปใช้เก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนไหวหรือการสั่นในหลายรูปแบบอย่างเช่นจากการย่ำเท้าบนทางเดิน จากล้อรถยนต์ เสื้อผ้า หรือแม้กระทั่งการปัดหน้าจอโทรศัพท์

นักวิจัยได้เพิ่มชั้นของโพลีเมอร์บนแผ่นโซลาร์เซลล์ ชั้นบนเป็นโพลีเมอร์ PDMS ส่วนชั้นล่างเป็นโพลีเมอร์ PEDOT:PSS และเพื่อเพิ่มสมรรถภาพของโพลีเมอร์ทั้งสองชั้น มันจึงถูกทำผิวหน้าให้เป็นร่องโดยการพิมพ์รอยลักษณะเดียวกับแผ่นดีวีดีด้านที่มีข้อมูลอยู่ และโพลีเมอร์ทั้งสองชั้นนี้จะเป็นตัวผลิตไฟฟ้าหรือ TENG นั่นเอง

 

เมื่อมีเม็ดฝนตกลงมากระทบโพลีเมอร์ชั้นบนสุดและไหลผ่านมันออกไปจะกระตุ้นให้โพลีเมอร์ชั้นบนสัมผัสเสียดสีกับโพลีเมอร์ชั้นล่าง ชั้นบางๆของ PEDOT:PSS จะทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าร่วมระหว่าง TENG กับโซลาร์เซลล์นำไฟฟ้าจาก TENG มายังโซลาร์เซลล์ และโพลีเมอร์ของ TENG ทั้งสองชั้นเป็นชนิดโปร่งใส ดังนั้นแผ่นโซลาร์เซลล์จึงยังคงผลิตไฟฟ้าได้ตามปกติยามเมื่อมีแสงอาทิตย์

ทีมวิจัยบอกว่าอุปกรณ์ใหม่นี้มีกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ 33 nA และความต่างศักดิ์สูงสุดที่ 2.14 V ซึ่งยังไม่สูงมาก แต่มันก็มากพอที่จะพิสูจน์ได้ว่าแนวคิดนี้ใช้ได้ สิ่งที่ท้าทายต่อไปคือการเพิ่มปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ให้มากพอถึงระดับที่สามารถใช้งานในเชิงพาณิชย์ได้คุ้มค่า

นี่ไม่ใช่เป็นงานวิจัยแรกในการทดลองนำเอาเทคโนโลยี TENG มาทำให้โซลาร์เซลล์ใช้ประโยชน์ได้มากขึ้นในสภาพอากาศต่างๆ แต่ทีมวิจัยบอกว่าอุปกรณ์ใหม่ของพวกเขามีความเรียบง่าย ไม่เทอะทะ และง่ายต่อการผลิตมากกว่าของงานวิจัยอื่น

 

credit: https://www.takieng.com/stories/8732