Дар раванди таҳаввули пайвастаи технологияи фотоэлектрикӣ, батареяҳои офтобии халкогенидӣ, ҳамчун намояндаи насли сеюми технологияи фотоэлектрикӣ, бо бартариҳои беназир ва имкониятҳои бузурги худ дар соҳаи тадқиқоти илмӣ ва саноат ба маркази таваҷҷӯҳ табдил ёфтаанд. Ба наздикӣ, гурӯҳи тадқиқотӣ таҳти роҳбарии профессор Юан Минҷян дар Мактаби химияи Донишгоҳи Нанкай дар таҳқиқоти батареяҳои офтобии халкогенидӣ як пешрафти бузурге ба даст оварданд, ки ба рушди ин соҳа нерӯи нав зам кард.
Афзалиятҳои беназири батареяҳои офтобии халькогенидӣ
Халкогенид як синфи маводҳо бо сохтори беназири кристаллӣ мебошад, ки доираи васеи татбиқро дар батареяҳои нави офтобӣ ва дигар дастгоҳҳои нимноқилӣ дорад. Сабаби ҷалби таваҷҷӯҳи зиёд ба батареяҳои офтобии халкогенид асосан ба бартариҳои назарраси зерин вобаста аст:
1. Чандирӣ ва мутобиқат:Маводи халькоцит чандирии хуб дорад ва онро ба батареяҳои чандир табдил додан мумкин аст, ки имконияти истифодаи онро дар баъзе сенарияҳои махсуси татбиқ, ба монанди дастгоҳҳои пӯшидашаванда, маҳсулоти электронии чандир ва дигар соҳаҳо фароҳам меорад ва доираи татбиқи технологияи фотоэлектрикиро ба таври назаррас васеъ мекунад.
2. Имконияти омодасозии масоҳати калон:Дар муқоиса бо батареяҳои офтобии анъанавии кремний, батареяҳои офтобии халкогенидӣ дар омодасозии масоҳати калон, тавассути коркарди маҳлул ва дигар усулҳои тайёркунии арзон, барои ноил шудан ба истеҳсоли батареяҳои масоҳати калон, ки барои кам кардани хароҷоти саноати фотоэлектрикӣ ва мусоидат ба татбиқи васеъи технологияи фотоэлектрикӣ муҳим аст, бартариҳои намоён доранд.
3. Самаранокии баланди табдилдиҳии назариявӣ:Аз нигоҳи назариявӣ, батареяҳои офтобии халкогенидӣ самаранокии баланди табдили фотоэлектрикӣ доранд ва самаранокии назариявии онҳо бо батареяҳои офтобии анъанавии дар асоси кремний асосёфта қобили муқоиса аст. Бо амиқтар шудани пайвастаи таҳқиқот, самаранокии воқеии табдили батареяҳои офтобии халкогенидӣ низ беҳтар шуда истодааст ва потенсиали бузурги рушдро нишон медиҳад.
Мушкилоти батареяҳои офтобии халькогенидӣ
Сарфи назар аз бартариҳои зиёди батареяҳои офтобии халькогенидӣ, аммо пеш аз истифодаи васеи тиҷоратии он, он бо як қатор масъалаҳои калидӣ рӯбарӯ аст, ки бояд ҳал карда шаванд ва дар онҳо мушкилоти устуворӣ махсусан намоён аст:
1. Устувории пасти ҳарорати баланд:Ҳамчун қабати фурӯбарандаи нури батарея, устувории маводи халкогенид аз омилҳои беруна ба таври назаррас таъсир мерасонад. Ҳангоми тайёр кардани батареяҳои офтобии халкогенидҳои баландсифат, аксар вақт барои устувор кардани фазаи физикӣ ва танзими кристаллизатсия ба иловаҳои органикии аминҳои намаки идорашаванда такя кардан лозим аст. Аммо, ин илова дар ҳарорати баланд хеле осон таҷзия мешавад, ки боиси номутавозинии таркиби кимиёвии плёнкаи калсит мегардад, ки устувории батареяро дар кори ҳарорати баланд ба таври назаррас коҳиш медиҳад, ки яке аз монеаҳои асосӣ гардидааст, ки истифодаи тиҷоратии онро дар миқёси васеъ маҳдуд мекунад.
2. Устувории нокифояи дарозмуддат:Илова бар устувории ҳарорати баланд, батареяҳои офтобии халькогенидӣ дар истифодаи дарозмуддат ин равандро истифода намебаранд, аммо онҳо инчунин бо пиршавии мавод, коҳиши рӯшноӣ ва дигар омилҳое, ки боиси паст шудани самаранокӣ мешаванд, рӯбарӯ мешаванд, ки ин ба имконияти истифода ва эътимоднокии барномаҳои тиҷоратии он то андозае таъсир мерасонад.
Дастовардҳо ва пешрафтҳои охирини таҳқиқотӣ
Профессор Юан Минҷян аз Мактаби химияи Донишгоҳи Нанкай, бо мақсади ҳалли мушкилоти устувории сусти кори батареяҳои офтобии халкогенид дар шароити ҳарорати баланд, гурӯҳи тадқиқотиро барои гузаронидани таҳқиқоти ҳамкории сатҳи баланди байналмилалӣ роҳбарӣ кард ва ба натиҷаҳои назаррас ноил гардид:
1. Таҳияи стратегияи нави омодагӣ:Гурӯҳи тадқиқотӣ бо пешгӯиҳои назариявӣ якҷоя шуда, стратегияи тайёр кардани халкогениди хӯла бо устувории гармии баландтарро бомуваффақият таҳия карданд. Ин стратегия мушкилоти нобаробарии ҷузъи метамидии сезий дар плёнкаҳои халкогенидро пурра ҳал мекунад ва устувории маводҳои халкогенидро ба таври куллӣ беҳтар мекунад.
2. Омезиши самаранокии баланд ва устувории баланд:Дастгоҳҳои батареяҳои офтобии халкогенид, ки бо истифода аз ин стратегия омода шудаанд, самаранокии табдили энергия дар сатҳи ҷаҳонӣ ва устувории ҳарорати баландро нишон доданд. Ин дастовард на танҳо заминаи мустаҳками техникиро барои беҳтар кардани устувории батареяҳои офтобии халкогенид фароҳам меорад, балки инчунин дурнамои васеъро барои амалӣ ва тиҷоратикунонии минбаъдаи технологияи фотоэлектрикӣ мекушояд.
3. Нашр ва аҳамияти натиҷаҳо:Шоми 30 сентябр, маҷаллаи Nature натиҷаҳои тадқиқотро таҳти унвони "Ҷузъи сезий амидини батареяҳои офтобии халькогенид бо устувории баланди гармӣ" нашр кард. Ин тадқиқот барои пешбурди табдили сабзи сохтори энергетикии ҷаҳонӣ аҳамияти бузург дорад ва як пешрафти бузург дар насли нави технологияи фотоэлектрикӣ мебошад.
Дурнамои рушди оянда
Бо ба даст овардани ин натиҷаи тадқиқот, дурнамои рушди батареяи офтобии калситӣ равшантар гардид. Дар айни замон, гурӯҳи тадқиқотӣ фаъолона таҳқиқот ва таҳияи модулҳои батареяҳои офтобии халкогенидҳои баландсифатро мувофиқи ниёзҳои саноатикунонӣ тавассути ҳамкории байни мактабҳо ва корхонаҳо пеш мебарад, то ҳарчи зудтар татбиқи амалии натиҷаҳои тадқиқот ва саноатикунонии фурудро мусоидат намояд.
1. Саноаткунонии босуръат:Ин пешрафт ба таври назаррас саноатикунонии батареяҳои офтобии халкогенидро суръат мебахшад, ки интизор меравад дар чанд соли оянда ба истеҳсол ва татбиқи тиҷоратии миқёси калон ноил гардад ва барои бозори ҷаҳонии энергетикӣ роҳҳои ҳалли самараноктар ва арзонтари энергияи тозаро фароҳам оварад.
2. Васеъкунии барнома:Бо беҳтар шудани пайвастаи кори батареяҳои офтобӣ ва коҳиши минбаъдаи арзиши батареяҳои офтобии халкогенид, соҳаҳои татбиқи он боз ҳам васеътар хоҳанд шуд. Илова бар нерӯгоҳҳои анъанавии фотоэлектрикӣ, истеҳсоли нерӯи барқи тақсимшуда ва дигар соҳаҳо, инчунин дар ҳамгироии биноҳо, энергияи мобилӣ, интернети ашё ва дигар соҳаҳои рӯ ба инкишоф нақши муҳим мебозанд.
3. Тағйир додани сохтори энергетикиро мусоидат кунед:Ҳамчун як технологияи тоза ва барқароршавандаи энергия, истифодаи васеи батареяҳои офтобии калсит ба табдили сабзи сохтори энергетикии ҷаҳонӣ мусоидат мекунад, вобастагиро аз энергияи анъанавии истихроҷшаванда коҳиш медиҳад, партовҳои карбонро кам мекунад ва саҳми мусбат дар мубориза бо тағирёбии иқлими ҷаҳонӣ мегузорад.
Хулоса, ҳамчун намояндаи насли нави технологияи фотоэлектрикӣ, гарчанде ки бо баъзе мушкилот рӯбарӯ аст, аммо бо талошҳои пайвастаи муҳаққиқон ва навовариҳои технологӣ, дурнамои рушди он хеле васеъ аст. Бовар меравад, ки дар ояндаи наздик батареяҳои офтобии халкогенидӣ дар соҳаи энергетика дурахшон хоҳанд шуд ва барои рушди устувори ҷомеаи инсонӣ дастгирии қавии энергетикӣ хоҳанд кард.
