نقش گوجه فرنگي در افزايش کارايي پنل‌هاي خورشيدي
تاریخ انتشار: ۱۰ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۵۰۹۸۸۷
خبرگزاری آریا-گروهی از محققان به تازگی اعلام کرده‌اند رنگدانه موجود در گوجه فرنگی (لیکوپن) ممکن است کلید افزایش کارایی پنل‌های خورشیدی باشد. لیکوپن هم دوام و هم کارایی پنل‌های خورشیدی پروسکایت را افزایش می‌دهد.
به گزارش خبرگزاری آریا، یکی از معایب اصلی انرژی خورشیدی در بازده متفاوت پنل‌های خورشیدی نهفته است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به طور معمول، بازده سلول‌های خورشیدی بسته به مکان، آب و هوا و سایر شرایط طبیعی و نوع سامانه انرژی خورشیدی مورد استفاده از 15 تا 22 درصد متغیر است. هر چند در چند سال اخیر، پیشرفت‌های لازم در فناوری فتوولتائیک به افزایش رقم آن کمک کرده است.
در سال 2022، یکی از باورنکردنی‌ترین اکتشافات در این زمینه به گروهی از محققان چینی مربوط می‌شود که اخیرا دریافته‌اند لیکوپن می‌تواند کارایی سلول‌های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت (Perovskite solar cell) را از 20.57 درصد به 23.62 درصد افزایش دهد.
لیکوپن یک آنتی اکسیدان است که گوجه فرنگی را قرمز اما از پوست آن در برابر اشعه فرابنفش نیز محافظت می‌کند. زمانی که لیکوپن روی پنل‌های خورشیدی پروسکایت اعمال می‌شود، می‌تواند آنها را از تخریب ناشی از اشعه فرا بنفش محافظت کند و دوام آنها را افزایش دهد. این رنگدانه همچنین جریان الکتریکی را در صفحات خورشیدی پروسکایت بهبود می‌بخشد.
برخی از انواع پنل‌های خورشیدی عملکرد بهتری نسبت به سایرین دارند. در حال حاضر، بیشتر پنل‌های خورشیدی تجاری (حدود 90 درصد) مبتنی بر سیلیکون هستند، زیرا گزینه‌ای نسبتاً مقرون به صرفه هستند چرا که تا 25 سال عمر می‌کنند و نیازی به نگهداری زیادی ندارند. اما آنها به ندرت از نرخ بهره‌وری 20-25 درصد فراتر می‌روند. انواع مختلفی از پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون وجود دارد:
پنل‌های خورشیدی پروسکایت نستب به پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون کم هزینه و کارآمدتر هستند (نرخ بازدهی آنها حدود 25 درصد است). با این حال، آنها به راحتی با رطوبت، گرما، نور و عوامل دیگر تخریب می‌شوند.
این پنل‌های خورشیدی به دلیل عمر کوتاه‌شان در حال حاضر در بازار قابل رقابت نیستند. با این حال، سایر ویژگی‌های آنها امیدوارکننده است و دانشمندان از جستجوی راه‌های جدید برای افزایش پایداری، دوام و کارایی این پنل‌ها دست برنداشته‌اند. اینجاست که لیکوپن، رنگدانه گوجه فرنگی وارد عمل می‌شود.
لیکوپن یک آنتی اکسیدان طبیعی است. به این ترتیب، اکسیداسیون (واکنش شیمیایی مسئول رادیکال‌های آزاد) را مهار می‌کند. رادیکال‌های آزاد یون‌ها، اتم‌ها یا مولکول‌هایی هستند که تعداد الکترون‌های آنها یکنواخت نیست و آنها را ناپایدار می‌کند و می‌توانند واکنش‌هایی را فعال کنند که دی. ان.ای را تغییر می‌دهد و باعث آسیب سلولی در موجودات زنده می‌شود.
لیکوپن به رادیکال‌های آزاد تولید شده با تابش فرابنفش خورشید متصل می‌شود و آنها را پایدارتر می‌کند. به این ترتیب، این رنگدانه با کاهش آسیب سلولی در بافت پوست، از گوجه فرنگی و سایر میوه‌های قرمز در برابر اشعه فرا بنفش محافظت می‌کند.
با دانستن این موضوع، محققان چینی این فرضیه را مطرح کردند که لیکوپن می‌تواند میزان تخریب پنل‌های خورشیدی پروسکایت تولید شده با اشعه فرابنفش را کاهش و دوام آنها را افزایش دهد.
پس از آزمایش‌ها، آنها دریافتند که لیکوپن مرز‌های دانه را غیرفعال می‌کند، شفافیت را بهبود می‌بخشد و تراکم تله‌های الکترونی که در مجموع باعث افزایش جریان الکتریکی در پنل‌های خورشیدی می‌شود را کاهش می‌دهد و بنابراین کارایی آنها نیز افزایش می‌یابد.
در مورد پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون، یکی از راه‌های بهبود کارایی آنها، افزودن لایه‌های نازک پروسکایت یا سایر مواد جاذب نور (مانند اکسید سیلیکون) است. راه دیگر قرار دادن بازتابنده‌های آینه در زوایای خاص در نزدیکی صفحات خورشیدی است تا به آنها کمک کند نور خورشید بیشتری را جذب کنند.
علاوه بر این، عدسی‌های فرنل (Fresnel lenses) می‌توانند به عنوان متمرکز کننده‌های خورشیدی برای ساخت پنل‌های خورشیدی استفاده شوند که به معنای واقعی کلمه نور خورشید دریافتی را روی سلول‌های خورشیدی خود متمرکز می‌کنند.
فرسنل (Fersnel Lens) نوعی عدسی است که در اصل به همت یک فیزیکدان فرانسوی به نام آگوستن-ژان فرسنل برای فانوس‌های دریایی ساخته شد. طراحی آن به گونه‌ای است که امکان تولید لنز‌هایی با دهانه بزرگ و فاصله کانونی کوچک را فراهم می‌کند، بدون اینکه نیازی به جرم و حجمی از ماده که در لنز‌های سنتی استفاده می‌شود باشد. در مقایسه با لنز‌های سنتی حجیم، عدسی فرسنل بسیار نازک‌تر، بزرگ‌تر و مسطح‌تر است و نور مایل بیشتری را از منبع جذب می‌کند؛ بنابراین این امکان را فراهم می‌آورد که فانوس‌های دریایی از فاصله‌های بسیار دور رویت‌پذیر باشند.
منبع: خبرگزاری آریا
کلیدواژه: کارایی پنل پنل های خورشیدی پروسکایت خورشیدی مبتنی گوجه فرنگی پنل ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.aryanews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری آریا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۵۰۹۸۸۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
مدعی العموم از کارخانجات رب گوجه بازدید کرد
عصر امروز دادستان عمومی و انقلاب شهرستان عنبرآباد به همراه رئیس شبکه بهداشت، رئیس اداره صمت و رئیس اداره محیط زیست از روند تولید رب گوجه فرنگی در ۳ کارخانه بازرسی کرد.
حامد عمرانی، دادستان عمومی و انقلاب شهرستان عنبرآباد گفت: این بازدید با هدف حفظ و حراست از حقوق عامه و نظارت بر رعایت سلامت و بهداشت در روند تولید رب گوجه فرنگی در این ۳ کارخانه صورت گرفت.
وی افزود: در این بازدید با بررسی میدانی که صورت گرفت، خوشبختانه وضعیت سلامت و بهداشت تولید محصول رب گوجه در ۲ کارخانه، نسبتا مناسب بود؛ اما یک کارخانه دارای نواقص بهداشتی بود که به صورت حضوری در همین بازدید اخطار رفع آن نواقص، کتبا به تولید کننده ابلاغ شد.
عمرانی تاکید کرد: نظارت بر سلامت و بهداشت عمومی در عرصه تولید از اولویت های دستگاه قضایی است و با کسانی که اقداماتشان حسب گزارش کارشناسی ادارات متولی، تهدید علیه بهداشت و سلامت عمومی محسوب شود، برخورد خواهد شد.
باشگاه خبرنگاران جوان کرمان کرمان
اعلام زمان و مکان بررسی مدارک آزمون استخدامی آموزگاری در فارس