با پنل های خورشیدی خداحافظی کنید؛ فیلم خورشیدی انعطاف پذیر جایگزینی که با نصب روی هر سطحی برق تولید می‌کند

تصور کنید روزی که دیگر نیازی به پنل‌های خورشیدی سنگین و دست‌وپاگیر نباشد؛ اختراعی شگفت‌انگیز که مانند یک چسب جادویی عمل می‌کند و می‌توانید آن را روی هر سطحی از خانه‌تان (از دیوارها گرفته تا بام) بچسبانید. این رویا حالا به واقعیت نزدیک شده است. شرکت بریتانیایی «پاور رول» از سال 2012 در حال توسعه فیلم‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر و ارزان‌قیمتی است که نور خورشید را به انرژی پاک تبدیل می‌کنند و با طراحی نوآورانه‌ای که اخیراً ارائه داده‌اند، گام بزرگی به سوی تولید انبوه و کاهش هزینه‌ها برداشته‌اند.

پنل‌های خورشیدی سنتی همیشه با چالش‌هایی مانند وزن بالا، هزینه زیاد و محدودیت در نصب همراه بوده‌اند. اما اکنون، یک نوآوری حیرت‌انگیز در دنیای انرژی‌های تجدیدپذیر، همه چیز را تغییر می‌دهد! شرکت بریتانیایی پاور رول (Power Roll) موفق به توسعه فیلم‌های خورشیدی انعطاف‌پذیری شده که می‌توانند بر روی هر سطحی نصب شوند؛ از دیوارها و سقف‌ها گرفته تا فضاهای دورافتاده‌ای که تاکنون استفاده‌ای از آن‌ها نمی‌شده است.

میکروکانال‌ها راز تولید برق با پنل‌های منعطف خورشیدی

این فیلم‌های خورشیدی، برخلاف پنل‌های سنتی، به لطف انعطاف‌پذیری و سبکی بی‌نظیرشان، به‌راحتی روی هر سطحی نصب می‌شوند. راز این فناوری در استفاده از ساختارهای ریزی به نام «میکروکانال» نهفته است که روی یک سطح پلاستیکی چاپ می‌شوند؛ چیزی شبیه به هولوگرام روی کارت‌های بانکی.

هر مترمربع از این فیلم حدود 500 هزار میکروکانال دارد که با موادی پوشیده شده‌اند که الکتریسیته را هدایت می‌کنند و جوهر ویژه‌ای که به نور واکنش نشان می‌دهد. برای افزایش دوام و پایداری، این فیلم‌ها با لایه‌ای محافظ پوشانده می‌شوند، مانند پوششی که از گوشی هوشمندتان محافظت می‌کند.

فرآیند تولید هوشمند

پاور رول از سیستم «رول‌به‌رول» برای تولید استفاده می‌کند؛ روشی کم‌هزینه و پیوسته که در آن مواد از یک رول به رول دیگر منتقل می‌شوند و در این مسیر پوشش‌دهی یا حکاکی می‌شوند؛ درست مثل یک خط تولید خودکار. ماده اصلی این فیلم‌ها، «پروسکایت» است؛ یک ماده فراوان و کارآمد که نور را به‌خوبی جذب کرده و به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

طراحی تازه، کارایی بیشتر

همکاری پاور رول با پژوهشگران دانشگاه شفیلد منجر به طراحی جدیدی با سیستم «تماس پشتی» شده است. در این روش، برخلاف ساختار معمول که تماس‌های الکتریکی در جلو قرار دارند، همه چیز به پشت منتقل شده است. این تغییر نه‌تنها تولید را ساده‌تر و ارزان‌تر می‌کند، بلکه کارایی را هم افزایش می‌دهد. تعداد میکروکانال‌ها در هر سلول خورشیدی از 16 به 362 رسیده و این ارتقا، «کارایی تبدیل قدرت» (PCE) را به 12.8 درصد رسانده است؛ پیشرفتی که نشان می‌دهد جزئیات کوچک چقدر می‌توانند تأثیر بزرگی داشته باشند.

بررسی دقیق با فناوری پیشرفته

برای اطمینان از کیفیت، تیم پاور رول از میکروسکوپ «نانوپروب پرتو ایکس سخت» استفاده کرده تا ساختار و ترکیبات سلول‌های خورشیدی را بررسی کند. این ابزار به آن‌ها کمک کرده تا هر نقصی، مثل شکاف در مواد نیمه‌هادی، را شناسایی و برطرف کنند. طراحی تماس پشتی همچنین نیاز به لایه «اکسید هدایت‌کننده شفاف» (TCO) را حذف کرده که معمولاً از مواد کمیاب و گران‌قیمتی مثل ایندیم ساخته می‌شود. نتیجه؟ کاهش هزینه‌ها و صرفه‌جویی در منابع.

سبکی و انعطاف‌پذیری بی‌رقیب

یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این فیلم خورشیدی، وزن بسیار کم آن است که نصب را آسان می‌کند. این انعطاف‌پذیری به پاور رول اجازه می‌دهد تا سطوحی مثل بام‌های سبک، مکان‌های دورافتاده یا حتی ساختمان‌های کم‌استفاده را به منابع تولید انرژی پاک تبدیل کند. هدف این است که از فضاهای نادیده‌گرفته‌شده به بهترین شکل برای تولید انرژی استفاده شود.

برنامه آینده پاور رول

پاور رول در حال برنامه‌ریزی برای گسترش تولید در مقیاس بزرگ است. پاور رول با همکاری دانشگاه شفیلد یافته‌های خود را در مجله «Applied Energy Materials» منتشر کرده است. این شرکت قصد دارد با استفاده بیشتر از میکروسکوپ پرتو ایکس، رفتار و دوام این فناوری را ارتقا داده و آن را به سطوح عملکردی بالاتری برساند.

خبر دیگر این است که Power Roll موفق شده تا در سال گذشته باجذب سرماهی قابل توجه 4.3 میلیون پوندی ظرفیت تحقیقات و خط تولید خود را ارتقا دهد. این شرکت در نظر دارد تا به هدف فوق العاده خود که تولید فیلم خورشیدی کافی برای تأمین 1 گیگاوات برق در آینده است برسد.

در نظر داشته باشید که  شرکت پاور رول هنوز به مرحله تولید انبوه تجاری وارد نشده و فعالیت‌های آن عمدتاً در فازهای آزمایشی و پایلوت متمرکز است. اطلاعات جامع‌تر نظیر موقعیت دقیق نصب‌ها یا گزارش‌های عملکرد کامل به‌صورت عمومی در دسترس نیست، زیرا این شرکت در حال تکمیل زیرساخت‌ها و انجام آزمایش‌های بلندمدت است.