رنگ خورشیدی؛ تبدیل خانه به منبع انرژی پاک! (+فیلم و عکس)

عصر ایران - استفاده از انرژی خورشیدی در سراسر جهان روند رو به رشدی را دنبال می کند و به عنوان نمونه و بر اساس گزارش انجمن صنایع انرژی خورشیدی (SEIA)، طی یک دهه گذشته نرخ رشد سالانه 42 درصدی را در آمریکا شاهد بوده ایم.

فناوری های فتوولتائیک جدید راه های بیشتری را برای استفاده از انرژی خورشیدی ممکن کرده اند. جدا از پنل های خورشیدی کلاسیک که به طور معمول روی پشت بام ساختمان ها نصب می شوند، گزینه های دیگر مانند آبگرمکن، اجاق و حتی ژنراتورهای قابل حمل خورشیدی در دسترس هستند. اما آیا تا به حال چیزی در مورد رنگ خورشیدی شنیده اید؟

این رنگ را می توانید روی سقف، دیوارها یا پنل های خورشیدی استفاده کرده تا برق اضافه تولید شود.

رنگ خورشیدی تولیدکننده هیدروژن

این رنگ خورشیدی در موسسه فناوری سلطنتی ملبورن در استرالیا تولید شده است. ویژگی خاص این رنگ این است که نه تنها از خود نور خورشید استفاده می کند، بلکه قابلیت استفاده از رطوبت ایجاد شده به واسطه نور خورشید هنگامی که آب تبدیل به بخار می شود را دارد. با جمع‌آوری بخار آب از هوا، این رنگ خورشیدی می تواند در نهایت برق تولید کند.

آب از اکسیژن و هیدروژن شکل گرفته که پاک‌ترین منبع انرژی شیمیایی است. این رنگ حاوی مخلوطی از ترکیبات است که اجازه می دهد رنگ به عنوان یک نیمه رسانا عمل کرده و با استفاده از انرژی نور خورشید و آب موجود در هوا تجزیه اتم های آب به هیدروژن و اکسیژن را کاتالیز کند.

این رنگ خورشیدی از اکسید تیتانیوم که در رنگ های معمولی نقاشی ساختمان نیز استفاده می شود و مولیبدن سولفید مصنوعی شکل گرفته است.

سلول خورشیدی نقطه کوانتومی

تولید شده توسط پژوهشگران دانشگاه تورنتو، این رنگ خورشیدی به عنوان روشی برای افزایش کارایی سلول های خورشیدی تا 11 درصد معرفی شد. این فناوری به نام رنگ فتوولتائیک و فتولوتائیک های نقطه کوانتومی کلوئیدی نیز شناخته می شود.

این رنگ با نیمه رساناهای مقیاس نانو که در یک فیلم جاذب فوتون تعبیه شده اند، کار می کند. به طور خاص، رنگ فتوولتائیک حاوی نانوذراتی است که جذب نور بیشتر از جمله در طیف فروسرخ نزدیک را ممکن می کند.

پژوهشگران امیدوارند این فناوری یک روز به آنها اجازه دهد سلول های خورشیدی را روی سطوح انعطاف‌پذیر اسپری کرده یا نقطه های کوانتومی کلوئیدی حساس به نور خورشید را روی یک فیلم انعطاف پذیر چاپ کرده تا سطوحی با اشکال عجیب و غیر معمول مانند مبلمان فضای باز یا بال های هواپیما را پوشش دهند. به گفته پژوهشگران، پوشش دادن سطحی به اندازه سقف یک خودرو با روکش فیلم نقطه کوانتومی کلوئیدی می تواند انرژی کافی برای تامین نیروی 24 چراغ فلورسنت کوچک را فراهم کند.

رنگ خورشیدی پروسکایت

ساختارهای کریستالی پروسکایت در سال 1939 در کوه های اورال کشف شدند. بعدها مشخص شد که آنها ماده ای نمیه رسانا هستند که می تواند به عنوان یک ماده جاذب نور برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار بگیرد. در سال 2009، گروهی از دانشمندان ژاپنی برای نخستین بار از پروسکایت برای کاربردهای انرژی خورشیدی استفاده کردند.

در سال 2014، پژوهشگران از دانشگاه شفیلد سلول های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت را ایجاد کردند که شکلی مایع از این ماده را استفاده می کرد و از طریق روش اسپری رنگ قابل استفاده بود.

پروسکایت یک جاذب نور عالی است که می تواند کارایی پنل های خورشیدی را فقط با یک لایه رنگ افزایش دهد. در آینده نزدیک، پروسکایت می تواند برای رنگ آمیزی سطوح در معرض نور خورشید و برداشت انرژی خورشیدی استفاده شود.

مزایا و معایب رنگ خورشیدی

رنگ خورشیدی همچنان در حال توسعه است و به طور گسترده تجاری نشده است. با این وجود، رنگ خورشیدی از قابلیت بالایی برای تبدیل شدن به محصولی تجاری در آینده نزدیک برخوردار است. این رنگ در مقایسه با پنل های خورشیدی ارزان‌تر و استفاده از آن راحت‌تر بوده و فقط کافیست تا سطح مورد نظر را با آن پوشش دهید. البته برای برداشت انرژی خورشیدی ممکن است به کمک حرفه ای برای نصب تجهیزات نیاز داشته باشید.

برخی انواع رنگ خورشیدی می توانند روی پشت بام ها، دیوارها، درب ها، و پنجره ها استفاده شوند. اما در آینده نزدیک، آنها می توانند روی خودروها یا شاید جاده ها نیز بکار گرفته شوند. به منظور برآورده کردن نیازهای فزاینده برای انرژی پاک، دانشمندان به سختی در تلاش هستند تا رنگ خورشیدی مناسب برای سطوح مختلف را تولید کنند.

همچنین، رنگ خورشیدی می تواند به عنوان یک ابزار افزودنی برای ارتقا عملکرد پنل های خورشیدی استفاده شود.

با این وجود، رنگ خورشیدی تاکنون عملکردی در سطح پنل های خورشیدی برای برداشت انرژی نداشته است. این یکی از بزرگ‌ترین معایب این فناوری است. پژوهشگران در حال مطالعه روش های جدید برای افزایش کارایی رنگ خورشیدی هستند که گامی مهم در جهت استفاده گسترده از این فناوری محسوب می شود.

----------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*تولید نیروی خورشیدی در اروپا رکورد زد

*بزرگ‌ترین باتری خورشیدی جهان به زودی عملیاتی می شود

*نخستین مزرعه خورشیدی کوهستانی جهان/ برنده جایزه «وات دور» (Watt d'Or)سوئیس برای بهترین نوآوری در زمینه انرژی(+عکس)