نگاهی نو بر استفاده از نانومواد و بیو نانومواد در ساخت سلولهای خورشیدی و تأثیر آن بر بازده آنها
نویسندگان
1 دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 استاد گروه آموزشی مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
10.22034/jrenew.2026.234428چکیده
با افزایش روزافزون تقاضا بر میزان انرژی، نرخ عرضه آن در آینده نزدیک کاهش مییابد. ازآنجاییکه ذخایر سوختهای فسیلی بهسرعت در حال کاهش است، راندمان پایین تبدیل انرژی و بازیافت آنها، فن آوریهای پیچیده ساخت و هزینه بالای سلولهای خورشیدی به محدودکنندهترین پارامتر سلولهای خورشیدی است. نانوتکنولوژی پیشرفتهای شگرفی را در سبک زندگی انسان به ارمغان آورده است که میتوانیم از نانوتکنولوژی برای اهداف انرژی سبز و ساخت سیستمهای انرژی تجدیدپذیر استفاده کنیم. این روزها مواد بیو نانو (نانو زیستی) وسعت بیشتری از نانوتکنولوژی را دربرگرفته و تأثیرات باورنکردنی خود را در کاهش چالشهای مخاطرهآمیز مختلف کوتاهمدت و بلندمدت شکوفا میکند. از دلایلی که انرژی خورشیدی را بسیار محبوب کرده مقرونبهصرفه بودن، تعمیر و نگهداری کم و قابلیت اطمینان منبع انرژی است. مواد طبیعی مقرونبهصرفه و سازگار با محیطزیست جایگزین بسیاری از مواد شیمیایی مورداستفاده در سلولهای خورشیدی بهعنوان برداشتکننده نور خورشیدی شده است. علاوه بر این، مواد بیولوژیکی هیبرید شده در سلولهای خورشیدی نیمههادی قادر به ارائه بازدهی بالا هستند. بیو نانوموادهای مختلفی مانند نانو سلولز، پروتئینهای باکتری رودوپسین، مواد زیستی پیزوالکتریک و ترموالکتریک آلی بهعنوان مواد سلول خورشیدی نسل جدید در حال بررسی هستند. سلولهای خورشیدی حساس شده با مولکولهای زیستی نیز بهعنوان مولدهای برق فتوولتائیک مقرونبهصرفه محبوب شده و مشکل بازیافت آنها را مرتفع میکند. دلیل اصلی در استفاده از مواد گیاهی در سلولهای خورشیدی، نیاز به جایگزینی اجزای گرانقیمت، انرژی بر، کمیاب و یا تجدیدناپذیر است.