ساخت سلول های خورشیدی ارزان قیمت به روش اسپری

سلول‌های خورشیدی با بازده بالا، امروزه کاربردهای بسیاری در فضاپیماها یا ماهواره‌ها دارند اما این سلول‌ها به دلیل ساختار بسیار پیجیده و مواد اولیه بسیار گران در کاربردهای عادی بسیار کم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هنگامی که صحبت از تولید انرژی در مقیاس انبوه می شود شاخص مهم قیمت بر وات انرژی است که اهمیت بازده را تا حد زیادی کاهش می دهد. در خصوص سلول‌های خورشیدی این بدین معنا است که می‌توان بازده را در برابر استفاده از مواد ارزان‌تر و ساختاری ساده‌تر طی فرایند ساخت قربانی کرد تا قیمت نهایی تولید انرژی کاهش پیدا کند.

سلول‌های خورشیدی بر پایه perovskitesها (گروهی از بلورهای معمول با ساختاری مشخص) جهت ساخت چنین سلول‌های ارزان و مفیدی به دو دلیل بسیار مناسب به نظر می‌رسند. دلیل اول آن که می‌توان آنها را بسیار آسان به کمک موادی در دسترس در دماهای پایین ساخت.

دلیل دوم این که فناوری این سلول‌ها در حال برداشتن گام‌های بلندی است به طوری که طی سال‌های آتی می‌توان بازده آنها را تا ۱۹ درصد نیز افزایش داد که قابل رقابت با سلول‌های خورشیدی معمول بر پایه سیلیکون بلوری است.

این پژوهشگران تصمیم گرفتند که از این سلول‌های خورشیدی به صورت اسپری با استفاده از perovskite به عنوان لایه ی جاذب انرژی خورشید استفاده کنند. بازدهی این سلول ها ۱۱ درصد بود که کمتر از سلول‌های معمول سیلیکونی است اما این فناوری نسبت «هزینه بر وات انرژی» تولید شده را به طرز قابل توجهی کاهش می دهد که آن را به جرگه‌ سلول های خورشیدی ارزان قیمت و رقابتی وارد می کند. پیش از این نیز سلول‌های خورشیدی به روش اسپری ساخته شده بود اما تعویض مواد آلی با perovskiteها بازدهی آنها را افزایش داده است. روش اسپری ضمن ساده کردن ساخت در مقیاس انبوه، میزان ماده ی هدر رفته را نیز کاهش می دهد.

البته هنوز برای تخمین قیمت نهایی این سلول‌ها بسیار زود است چراکه هیچ خط تولیدی از این سلول‌های طراحی و ساخته نشده است، اما با توجه به نرخ رشد فناوری این سلول‌ها می توان به آنها بسیار امیدوار بود. به اعتقاد پژوهشگران حاضر در این پژوهش این سلول‌ها در آینده نقش تعیین کننده این در جذب و استفاده از انرژی خورشیدی خواهند داشت.