به گزارش خبرآنلاین، پرتو فرابنفش خورشید یکی از اصلی‌ترین عوامل تخریب سلول‌های خورشیدی است. این اشعه به‌مرور زمان با تاثیر منفی روی ساختار شیمیایی، کارایی پنل‌ها را کاهش می‌دهد. معمولاً برای مقابله با این مشکل از پوشش‌های مصنوعی مبتنی بر مواد نفتی مانند PET یا PVF استفاده می‌شود که زیست‌تخریب‌پذیر و نه دوستدار محیط‌زیست نیستند.
اکنون دانشمندان با الهام از طبیعت توانسته‌اند لایه شفافی از نانوسلولز (ساخته شده از منابع گیاهی) تولید کنند و آن را با رنگدانه‌های استخراج‌شده از پوست پیاز قرمز رنگ‌آمیزی کنند. این لایه توانست تا ۹۹.۹ درصد پرتوهای فرابنفش تا طول موج ۴۰۰ نانومتر را مسدود کند، و در عین حال بیش از ۸۰ درصد نور مرئی و فروسرخ نزدیک (۶۵۰ تا ۱۱۰۰ نانومتر) را عبور داد که برای تولید برق در سلول‌ها حیاتی است.
دوام فوق‌العاده مقابل نور خورشید
یکی از مشکلات پوشش‌های طبیعی، ناپایداری در برابر نور است. اما آزمایش‌ها نشان دادند که لایه‌ی پیاز قرمز حتی پس از ۱۰۰۰ ساعت تابش مصنوعی معادل یک سال آفتاب اروپای مرکزی همچنان کارایی و شفافیت خود را حفظ کرده است. این ویژگی آن را نسبت به گزینه‌های مشابه مانند لایه‌های مبتنی بر لیگنین یا ترکیبات آهنی بسیار برتر می‌کند.
این دستاورد علاوه بر افزایش عمر پنل‌های خورشیدی، یک مزیت مهم دیگر دارد که کاهش وابستگی به مواد شیمیایی نفتی است. به دلیل اینکه نانوسلولز و رنگدانه پیاز هر دو منشأ گیاهی دارند، این پوشش دوستدار محیط زیست است و می‌تواند در آینده به‌راحتی جایگزین پوشش‌های پلاستیکی غیرقابل‌تجزیه شود.
پژوهشگران معتقدند این فناوری محدود به انرژی خورشیدی نیست. چنین لایه‌های زیست‌تخریب‌پذیری می‌توانند در ساخت سنسورهای زیستی موقت، بسته‌بندی مواد غذایی هوشمند و حتی ابزارهای پوشیدنی الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرند. تصور کنید روزی بسته‌بندی یک نوشیدنی همزمان بتواند از محصول محافظت کند، اطلاعات ارائه دهد و سپس بدون ایجاد زباله پلاستیکی به‌طور طبیعی تجزیه شود.
منبع: لایوساینس
۵۸۵۸
به گزارش خبرآنلاین، پرتو فرابنفش خورشید یکی از اصلی‌ترین عوامل تخریب سلول‌های خورشیدی است. این اشعه به‌مرور زمان با تاثیر منفی روی ساختار شیمیایی، کارایی پنل‌ها را کاهش می‌دهد. معمولاً برای مقابله با این مشکل از پوشش‌های مصنوعی مبتنی بر مواد نفتی مانند PET یا PVF استفاده می‌شود که زیست‌تخریب‌پذیر و نه دوستدار محیط‌زیست نیستند.
اکنون دانشمندان با الهام از طبیعت توانسته‌اند لایه شفافی از نانوسلولز (ساخته شده از منابع گیاهی) تولید کنند و آن را با رنگدانه‌های استخراج‌شده از پوست پیاز قرمز رنگ‌آمیزی کنند. این لایه توانست تا ۹۹.۹ درصد پرتوهای فرابنفش تا طول موج ۴۰۰ نانومتر را مسدود کند، و در عین حال بیش از ۸۰ درصد نور مرئی و فروسرخ نزدیک (۶۵۰ تا ۱۱۰۰ نانومتر) را عبور داد که برای تولید برق در سلول‌ها حیاتی است.
دوام فوق‌العاده مقابل نور خورشید
یکی از مشکلات پوشش‌های طبیعی، ناپایداری در برابر نور است. اما آزمایش‌ها نشان دادند که لایه‌ی پیاز قرمز حتی پس از ۱۰۰۰ ساعت تابش مصنوعی معادل یک سال آفتاب اروپای مرکزی همچنان کارایی و شفافیت خود را حفظ کرده است. این ویژگی آن را نسبت به گزینه‌های مشابه مانند لایه‌های مبتنی بر لیگنین یا ترکیبات آهنی بسیار برتر می‌کند.
این دستاورد علاوه بر افزایش عمر پنل‌های خورشیدی، یک مزیت مهم دیگر دارد که کاهش وابستگی به مواد شیمیایی نفتی است. به دلیل اینکه نانوسلولز و رنگدانه پیاز هر دو منشأ گیاهی دارند، این پوشش دوستدار محیط زیست است و می‌تواند در آینده به‌راحتی جایگزین پوشش‌های پلاستیکی غیرقابل‌تجزیه شود.
پژوهشگران معتقدند این فناوری محدود به انرژی خورشیدی نیست. چنین لایه‌های زیست‌تخریب‌پذیری می‌توانند در ساخت سنسورهای زیستی موقت، بسته‌بندی مواد غذایی هوشمند و حتی ابزارهای پوشیدنی الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرند. تصور کنید روزی بسته‌بندی یک نوشیدنی همزمان بتواند از محصول محافظت کند، اطلاعات ارائه دهد و سپس بدون ایجاد زباله پلاستیکی به‌طور طبیعی تجزیه شود.
منبع: لایوساینس
۵۸۵۸
