43% ของพลังงานดังกล่าวนั้นอยู่่ในช่วงที่ใกล้เคียงกับแสงอินฟาเรดและสูญเปล่าไปอย่างสมบูรณ์ แต่เซลล์ชนิดใหม่ที่ทำจากคาร์บอนจะทำให้เก็บเกี่ยวพลังงานส่วนนี้ได้
เซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์ที่ทำจากคาร์บอนนั้นสามารถเก็บเกี่ยวแสงอาทิตย์ที่เซลล์ชนิดอื่นๆไม่สามารถมองเห็นได้ โดยเทคโนโลยีดังกล่าวจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพให้กับแผงโซลาร์อย่างมาก อีกทั้งยังจะช่วยทำให้ราคาของแผงโซลาร์ถูกลงมาอีกด้วย
แสงแดดที่มองไม่เห็นที่ถูกกักเก็บได้นั้นอยู่ในช่วงสเปคตรัมที่ใกล้เคียงกับแสงอินฟาเรด โดยมีจำนวนทั้งสิ้นถึง 40% ของช่วงความยาวคลื่นของแสงที่มาจากดวงอาทิตย์ โดยในเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ที่ทำจากซิลิคอนหรือพลาสติกชนิดพิเศษนั้นจะเก็บเกี่ยวเฉพาะแสงที่มองเห็นได้เท่านั้น ซึ่งอยู่ในช่วงความยาวคลื่นของแสงที่เราเห็นได้จากสายรุ้ง แต่ ณ ปัจจุบันนี้ วิธีการดังกล่าวก็ยังไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่าใดนัก
การมองหาวิธีที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์นั้นทำให้กลุ่มนักวิจัยที่ Massachusetts Institute of Technology หันไปหาท่อนาโนคาร์บอนและ C60 ซึ่งเป็นคาร์บอนแบบใหม่ที่รู้จักกันในชื่อ buckyballs โดยเซลล์แสงอาทิตย์ดังกล่าวจะดูดซับพลังงานจากแสงในช่วงความยาวคลื่นที่ใกล้เคียงกับอินฟาเรดโดยไม่ต้องทำให้ร้อนเสียก่อน ซึ่งแตกต่างกับแบบซิลิคอน
ถึงแม้ว่าในอดีตจะมีความพยายามที่จะเซลล์แปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยคาร์บอนมาก่อนแล้ว แต่ผลลัพธ์ที่ได้นั้นจำเป็นจะต้องใช้โพลิเมอร์เพื่อยึดท่อนาโนคาร์บอนเข้าไว้ด้วยกัน ในขณะที่เซลล์จาก MIT นั้นยังมีเสถียรภาพแม้จะเจอกับอากาศ โดยชั้นของท่อคาร์บอนและ C60 นั้นต่างก็โปร่งใสทั้งคู่ ทำให้สามารถนำไปวางบนเซลล์แสงอาทิตย์แบบธรรมดาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสร้างพลังงานได้อีกด้วย
อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อบกพร่องที่จะต้องได้รับการแก้ไขอยู่เล็กน้อย โดยอย่างแรกก็คือการผลิตเซลล์คาร์บอนเป็นจำนวนมากนั้นเป็นเรื่องที่ไม่ง่ายดายนัก เพราะการหาท่อนาโนคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นเป็นสิ่งจำเป็น ซึ่ง Michael Strano ศาสตราจารย์ด้านวิศกรรมเคมีที่ MIT และหนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยกล่าวว่าห้องทดลองของเขาได้มอบหมายให้บริษัทเอกชนแห่งหนึ่งทำหน้าที่จัดการกับปัญหาดังกล่าวแล้ว ส่วนอีกปัญหาหนึ่งก็คือประสิทธิภาพของพลังงาน ซึ่งทำได้แค่หนึ่งในร้อยของเซลล์แสงอาทิตย์ปกติเท่านั้น
“รูปร่างและโครงสร้างของมันนั้นยังไม่สมบูรณ์แบบ” Strano กล่าว โดยเขาชี้ว่าท่อนาโนคาร์บอนและ C60 นั้นกระจายตัวแบบสุ่มอยู่บนพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์ โดยที่มี C60 เติมช่องว่างระหว่างท่อนาโนคาร์บอนและบางครั้งก็ไปอยู่ด้านบน โดยในอนาคตนั้น พวกเขามีแผนที่จะจัดเรียงการเรียงตัวของสสารทั้งสองตัวให้ดีกว่านี้
แต่ถึงแม้ว่าเซลล์ชนิดนี้จะให้พลังงานในอัตราที่ต่ำก็ตาม ความแตกต่างที่ได้นั้นก็ยังคงเยอะอยู่มาก เพราะปกติแล้วดวงอาทิตย์จะส่งพลังงานประมาณ 4-6 กิโววัตต์ต่อชั่วโมงต่อตารางเมตรมายังโลก โดย 43% ของพลังงานดังกล่าวนั้นอยู่่ในช่วงที่ใกล้เคียงกับแสงอินฟาเรดและสูญเปล่าไปอย่างสมบูรณ์ ซึ่งถ้าเซลล์ที่ทำจากคาร์บอนถูกประกอบเข้าไปด้วยแล้วล่ะก็ เกือบครึ่งหนึ่งของพลังงานที่เคยสูญไปก็จะสามารถเก็บไว้ได้ และถึงแม้ว่าจะเพียงน้อยนิดก็ตาม แต่ก็ยังทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มสูงขึ้นได้อยู่ดี
Rlshabn Jain หนึ่งในผู้เขียนรายงานวิจัยกล่าวไว้ว่าทางกลุ่มเองหวังว่าจะปรับปรุงประสิทธิภาพให้เพิ่มขึ้นเท่ากับ 20% ของเซลล์แสงอาทิตย์ที่อยู่ในตลาด ณ ตอนนี้ให้ได้
อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/vnews/154410
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น