بازده تولید انرژی برق در سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ با فناوری نانو بهبود یافت
تاریخ انتشار: ۱۱ دی ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۴۱۹۸۴۲
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، محبوبه رفیعی‌پور چیرانی دانش‌آموخته مقطع دکتری رشته شیمی کاربردی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «تهیه نانو فيلرهایی بر پايه گرافن عاملدار شده با کمپلکس فلز واسطه با هدف بهبود عملکرد سلول خورشيدي حساس به رنگ» درباره مسئله اصلی این طرح پژوهشی، گفت: با رشد سریع صنعتی شدن و تغییر سبک زندگی تقاضای جهانی برای انرژی به شکل فزاینده‌ای رو به افزایش است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
وی گفت: طی سال‌های متمادی سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز طبیعی و زغال‌سنگ منابع بالقوه انرژی برای برآوردن این تقاضای جهانی انرژی محسوب می شده است.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: در صورت ادامه این روند ما در سیاره‌ای تهی از منابع فسیلی به دام خواهیم افتاد که براثر تولید گازهای گلخانه‌ای حاصل از احتراق با دشواری‌های زیست‌محیطی گریزناپذیری روبرو خواهد بود.
رفیعی پور ادامه داد: به همین دلیل، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های امروزه‌ی بشر جایگزینی سوخت فسیلی با منابع انرژی تجدید پذیر و پاک است؛ از اینرو، برای چنین چالشی باید با بکارگیری ترکیب‌ها و منابع در دسترس راه‌حلی به‌صرفه ارائه داد.
این محقق با بیان اینکه تابش خورشید بهترین منبع زیست‌محیطی و بزرگ‌ترین منبع موجود از انرژی پاک است اذعان داشت که بکارگیری توان خورشیدی در فناوری فتوولتایی می‌تواند پاسخی معقول به چالش انرژی باشد.
وی افزود: پیشرفت در تولید سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ نقطه عطفی در طراحی یک سلول خورشیدی مقرون به صرفه، سبک و سازگار با محیط زیست ایجاد کرده است. تولید انرژی در سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ یا به اصطلاح DSSC ها شبیه فتوسنتز است یعنی رنگ حساس به نور پوشش داده شده بر روی الکترود، نور خورشید را برای تحریک الکترون‌ها جهت تولید الکتریسیته جذب می‌کند و انتقال الکتریسیته از الکترون‌ها به الکترودها درون سلول بر عهده الکترولیت است.
رفیعی‌پور، با بیان اینکه دست یابی به ترکیب پایدار در الکترولیت با ایجاد توازن بین عملکرد فتوولتائیک و پایداری طولانی‌مدت آن یکی از گلوگاه‌های تجاری‌سازی موفقیت‌آمیز DSSC به شمار می آید گفت: ماهیت خورنده و پایداری پایین زوج ردوکس در حلال‌های آلی الکترولیت‌ها چالش مهمی را برای تولید DSSC در مقیاس صنعتی ایجاد می کند.
وی گفت: ما برای اولین بار موفق شدیم با سنتز دو نوع متفاوت از نانوفیلرهای بر پایه گرافن اکساید در حلال مایعات یونی ایمیدازولی به ترکیبی پایدار در الکترولیت شبه جامد با بازده تبدیل انرژی بالا در DSSC دست یابیم.
محقق دانشگاه تی امیرکبیر، تاکید کرد: استفاده از این نوع نانو الکترولیت‌های کامپوزیتی که مبتنی بر مایعات یونی سازگار با محیط زیست هستند می تواند نشت الکترولیت را محدود و انعطاف پذیری و پایداری دستگاه را بهبود بخشد.
رفیعی پور با بیان اینکه ساخت سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ در آزمایشگاه دانشگاه صنعتی امیرکبیر به صورت پایلوت و در اشل آزمایشگاهی انجام شده است، افزود در صورت نیازسنجی و وجود امکانات بیشتر می توان استفاده از این مواد را به مقیاس صنعتی نیز گسترش داد.
وی گفت: از ویژگی‌های طرح حاضر دستیابی به سلول خورشیدی حساس به رنگ مبتنی بر الکترولیت مایع یونی به همراه سیستم کامپوزیتی حاوی نانوفیلرهایی است که در مقایسه با الکترولیت‌های آلی فراری چون استونتریل و والرونیتریل سازگاری بالایی با محیط زیست دارند و می توانند بازده تبدیل انرژی را بهبود بخشند.
رفیعی‌پور با اشاره به دیگر ویژگی‌های این طرح گفت: از طرف دیگر ما موفق به سنتز مشتقاتی جدیدی از گرافن اکساید با استفاده از فلز واسطه کبالت شدیم که پیش بینی می‌شود نقش یک رودکس کمکی را در ماتریس الکترولیت ایفا کند.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: همچنین در این پژوهش برای اولین بار از لانزوپرازول به عنوان یک گروه عاملی با پیوند کووالانسی در ساختار گرافن اکساید کمک گرفته شده و قابلیت استفاده‌ی آن با توجه به ساختار الکترونی اتم های تشکیل دهنده مورد بررسی قرار گرفته است.
وی با بیان اینکه در مقایسه با فناوری‌های خورشیدی نسل اول و دوم، ساخت نسل سوم سلول‌های خورشیدی به دلیل تنوع بالا، انعطاف پذیری در ساختار و همچنین مقرون به صرفه بودن همواره رو به رشد و پیشرفت است، گفت: نمونه‌های آزمایشگاهی و صنعتی زیادی از این نوع سلول‌ها وارد بازار شده و در رنگ‌های متنوع در معماری ابنیه‌ها مورد استفاده قرار گرفته و همچنین به دلیل کارکرد بهینه در نور کم در ساخت وسایل الکترونیکی و همچنین در منسوجات نظامی از آن استفاده شده است.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، با اشاره به مزيت‌هاي رقابتي طرح گفت: امید است کاربرد ترکیب‌های نوین درکنار گرافن اکساید دریچه‌ای به سوی ساخت سلول‌های خورشیدی کارآمد و پایدار ایجاد کند.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: دانشگاه امیرکبیر پژوهش سلول بنیادی انرژی خورشیدی سلول های خورشیدی حساس به رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر گرافن اکساید محقق دانشگاه رفیعی پور سلول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۴۱۹۸۴۲ 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:
پرده‌های حفاظت خورشیدی؛ راهکار پایداری ساختمان‌ها
پرده‌های حفاظت خورشیدی، عنصر کلیدی در صدور گواهی‌نامه ساختمان‌های پایدار به‌شمار می‌رود که چارچوبی برای اندازه‌گیری و ارزیابی مصرف منابع فراهم می‌آورند و به‌دست آوردن آنها برای بناهای امروزی بسیار مهم است.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، وقتی والاس اس. بروکر برای اولین بار مفهوم گرمایش جهانی را در دهه ۱۹۷۰ معرفی کرد، جامعه پیامدهای این پدیده را پیش‌بینی نکرده بود. امروزه با گذشت بیش از ۵۰ سال، جهان از پیش‌بینی سناریوهای نامطلوب اقلیمی دست برداشته و به‌طور مستقیم شاهد آن است. زمین به‌دنبال نابرابری در واکنش جهانی به این موضوع و کاهش تدریجی انتشار کربن، سال به سال رکوردهای دمایی را می‌شکند.
کاهش انتشار کربن در معماریکاهش انتشار کربن‌دی‌اکسید در معماری مستلزم اجرای استراتژی‌های مؤثری است که به ساخت مواد و چرخه عمر ساختمان‌ها، همچنین مصرف انرژی در طول استفاده می‌پردازد. در کشورهایی مانند ایالات متحده، تقریباً ۴۵ درصد از مصرف انرژی در بخش مسکونی به فضاهای گرمایشی و سرمایشی اختصاص پیدا می‌کند که توجه به طراحی کارآمد ساختمان به‌ویژه نما را ضروری می‌سازد. برای دستیابی به این هدف، سیاست‌هایی در حال اجرا هستند که بهره‌گیری از مدل‌های پایدارتر را ترویج می‌کنند. در یکی از این مدل‌های جدید، گواهی‌های پایداری برای ساختمان‌ها چارچوبی برای اندازه‌گیری و ارزیابی مصرف منابع فراهم می‌آورد.
گزارش ارائه شده توسط متخصصان طراحی و ساخت سیستم‌های حفاظت خورشیدی در زمینه پایداری در ساختمان‌ها و گواهینامههای آنها، ارتباط استفاده از پرده‌ها را در این راستا و نقش اساسی آنها در ساختمان و طراحی پایدار را با توجه به این امر برجسته می‌کند که می‌توانند بر جنبه‌های مختلف ارزیابی‌شده توسط سیستم‌های گواهی مانند LEED، BREEAM و غیره تأثیر مثبت بگذارند.
تأثیر پرده‌های حفاظت خورشیدی بر پایداری ساختمانهاپردهای که به‌خوبی طراحی شده باشد نه تنها با عایق‌کاری باعث بهبود بهره‌وری انرژی ساختمان می‌شود، بلکه با تنظیم دما و تابش نور طبیعی، بخش‌های حرارتی و نوری فضاهای داخلی را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد و بعضی از معیارهای گواهینامههای مربوط به رفاه سرنشینان، مانند WELL و HQE را برآورده می‌کند. علاوه بر این، بسته به مواد به‌کاررفته در ساخت آنها، پرده‌ها می‌توانند با استفاده از مواد زیست‌محیطی به پایداری کمک کنند که این امر بر ارزیابی جنبه‌هایی مانند ردپای کربن و اثرات زیست‌محیطی تولید آنها تأثیر می‌گذارد.
فراتر از جنبه‌های تولیدی، گنجاندن ویژگی‌های نوآورانه‌ای مانند سیستم‌های خودکاری که به شرایط محیطی پاسخ می‌دهند و در طرح‌ها ادغام شده‌اند، نوآوری در طراحی پایدار را برجسته می‌کند. این ویژگی‌ها پرده‌ها را به عناصر ضروری برای جلوگیری از گرمای بیش از حد در محیط‌های داخلی و کاهش تابش خورشید تبدیل می‌کند و در نتیجه مصرف انرژی مورد نیاز برای خنک‌سازی را کاهش می‌دهد. با سیستم‌های غلتکی و پلیسه‌دار، پرده‌ها راه‌حلی چند سطحی هستند که تأثیر مثبتی بر ساختمان‌ها می‌گذارند.
پرده‌ها و سهم آنها در اخذ گواهینامههای پایداریامروزه چندین کشور حداقل یک برنامه صدور گواهی‌نامه در سطح ملی دارند. این گسترش، منعکس‌کننده یک رویکرد جامع برای ساخت سازه‌هایی است که تأثیر آنها را به حداقل می‌رساند و شیوه‌های پایدار را در طول چرخه زندگی آنها ترویج می‌کند.
ادغام استراتژیک پرده‌ها در ساختمان‌ها نه‌تنها جنبه‌های زیبایی‌شناسی و عملکرد را موردتوجه قرار می‌دهد، بلکه می‌تواند نقش اساسی در برآوردن الزامات رایج برای دریافت گواهینامههای پایداری داشته باشد. به این ترتیب از آسایش حرارتی گرفته تا صرفه‌جویی در انرژی، بهبود کیفیت هوا و مدیریت زباله، جنبه‌های مختلفی را شامل می‌شود.
پرده‌های خورشیدی برای رسیدن به دمای مطلوب برای زندگی و کار، همچنین دستیابی به آسایش حرارتی مورد نظر در بناها ضروری هستند. بعضی شرکت‌ها برای مدیریت صحیح ورود نور خورشید به ساختمان، از پارچه‌های فنی تیره یا مرواریدی استفاده می‌کنند که از بنا محافظت، نور را فیلتر و حرارت را تنظیم می‌کند.
رنگ‌ها نیز نقشی اساسی در حفاظت حرارتی دارند. رنگ‌های تیره گرما را جذب و رنگ‌های روشن آن را منعکس می‌کنند.
نور و آسایش بصری با بهره‌گیری از پرده‌ها در معماریپردههای خورشیدی با ارائه نور با کیفیت، بهره‌وری و رفاه ساکنین را ارتقا می‌دهند. نور طبیعی ارتباط افراد را با فضاهای بیرون از طریق پنجره‌ها فراهم می‌کند و استفاده هوشمندانه از پرده‌ها، از طریق انتخاب صحیح پارچه با خاصیت بازتابی و درجه باز شدن کافی، امکان مدیریت صحیح نور طبیعی، حفظ آسایش بصری و کاهش نیاز به نور مصنوعی را فراهم می‌کند.
آسایش، بهره‌وری و تعامل سرنشینان از طریق طراحی آکوستیک در داخل خانه برجسته می‌شود. پرده‌های فنی به لطف استفاده از پارچه‌هایی با ضریب جذب آکوستیک اثبات‌شده، به بهبود میرایی آکوستیک کمک می‌کنند. علاوه بر این، آنها دارای سیستم‌های موتوری هستند که صدا و طنین را در لوله‌های سیم‌پیچ کاهش می‌دهد.
کیفیت هوا با بهره‌گیری از پرده‌ها در معماریکیفیت هوا با انجام آزمایشات در مرحله پس از ساخت برای تعیین سطوح نهایی آلاینده‌ها در یک فضا ارزیابی می‌شود. علاوه بر این، انتشار ترکیبات آلی فرار با استفاده از پارچه‌های دارای گواهی Greenguard کاهش پیدا می‌کند.
مدیریت پسماند با بهره‌گیری از پرده‌ها در معماریانتخاب پرده‌های ساخته‌شده از مواد سازگار با محیط زیست به رعایت معیارهای گواهی مربوط به مدیریت مواد مسئول کمک می‌کند. همچنین یک سیستم تولید و تحویل اجرا شده است که با برنامه‌ریزی ساخت‌وساز تنظیم می‌شود و زباله‌های تولید شده در محل را به حداقل می‌رساند.
پرده‌ها از منظر انرژی به‌عنوان موانع حرارتی عمل می‌کنند. این ساختارها عایق هستند، از دست دادن گرما در ماه‌های سرد را کاهش می‌دهند و ورودی گرما را در ماه‌های گرم تنظیم می‌کنند. این کنترل حرارتی نه‌تنها عملکرد انرژی یک ساختمان را بهینه، بلکه الزامات خاص تعدادی از گواهینامههای یادشده را نیز برآورده می‌کند که به‌دنبال کاهش وابستگی به سیستم‌های تهویه مطبوع هستند.
به‌طور کلی تأثیر مثبت پرده‌ها در توانایی آنها برای برآورده کردن الزامات گواهینامههای دقیق منعکس می‌شود که به مدیریت بهینه خورشیدی، همچنین کاهش مصرف انرژی، صرفه‌جویی در هزینه‌های گرمایش و تهویه مطبوع کمک می‌کند.
کد خبر 750425
هفت مصدوم و کشته بر اثر برخورد سواری تارا و پراید در بویین میاندشت