โซลาร์เซลล์ฉบับป๊อปอาย (จากผักโขม)

พลังของผักโขมถูกทำให้เห็นขึ้นโดยนักวิจัยที่ใช้ผักโขมในการสร้างโซลาร์เซลล์ที่มีราคาถูกและมีประสิทธิภาพ

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิวท์ ในแนชวิล รัฐเทนเนสซี่ ได้รายงานผลการค้นพบของเขาในวารสารนานาชาติ Advanced Materials.

นักวิจัยค้นพบว่า การเคลือบซิลิคอนด้วยโปรตีนจากพืชนั้นสามารถที่จะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็น พลังงานทางไฟฟ้าเคมีที่ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า โซลาร์เซลล์ที่มีรายงานอยู่ก่อนหน้าแล้ว

“นักวิจัยสนใจในเรื่องของ ไบโอไฮบริด เซลล์ เนื่องมาจากประสิทธิภาพในการผลิตนั้นเป็นไปได้” ศาสตราจารย์ Kane Jennings หนึ่งในทีมนักวิจัยซึ่งเป็นนักวิศวเคมีกล่าว

“สิ่งนั้นมาจากส่วนประกอบหลักของมัน ซึ่งก็คือโปรตีนที่ใช้ในการสังเคราะห์แสงจากพืชสีเขียว ที่มีจำนวนมากและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยธรรมชาติ” เขาอธิบายเพิ่มเติม

Jennings และทีมวิจัยของเขาใช้โปรตีนคอมเพล็กซ์ ที่เรียกกว่า โฟโต้ซีสเต็ม-1 หรือ PS1 ซึ่งพวกเขาสกัดจากใบผักโขม “PS1 มีประสิทธิภาพอย่างน่าเหลือเชื่อในการเปลี่ยนแสงเมื่อพวกมันได้รับแสง” Jennings พูด

นักวิทยาศาสตร์นั้นรู้มาเป็นเวลากว่าทศวรรษแล้วว่า PS1 ยังคงรักษาหน้าที่ของมันอยู่ได้เมื่อมันถูกสกัดออกมาจากพืช และมันสามารถเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้เกือบถึง 100 % อีกด้วย

แต่จนถึงทุกวันนี้ จำนวนพลังงานที่ ไบโอไฮบริดเซลล์นั้นผลิตได้ต่อตารางเซนติเมตร์นั้นมีค่าต่ำกว่า เซลล์พลังงานแสดงอาทิตย์ที่มีขายอยู่กันตามท้องตลาด

ในขณะนี้ ทีมวิจัยของ Vanderbilt ได้ทำการปรับปรุงโดยการเปลี่ยนแปลงซิลิกอนให้มีความเหมาะสมทางคุณสมบัติของ ไฟฟ้าที่ได้มาจาก PS1 เทคนิคคือการที่เราทำการฝังอะตอมที่มีประจุลงไปในแผงซิลิกอน ซึ่งเราเรียกว่า การโด๊ป

 “การใช้ p-doped ซิลิกอนทำให้อิเล็กตอนไหลจากซิลิกอนไปยังฟิล์ม PS1 และป้องกันการไหลในทิศตรงข้ามของอิเล็กตรอนอีกด้วย” Jennings อธิบายไว้ “การไหลในทิศตรงข้ามเป็นปัญหาหลักบนผิวของโลหะ เพราะโปรตีนจะไม่สามารถจัดเรียงตัวได้อย่าสมบูรณ์ เฉกเช่นเดียวกับที่พบในธรรมชาติ”

Jennings และลูกทีมของเขาได้รายงานถึงเซลล์ที่เขาจัดทำขึ้น ซึ่งผลิตได้มากถึง 875 มิลลิแอมป์ของกระแสต่อตารางเซนติเมตร ซิลิกอนที่ถูกดัดแปลงด้วย PS1 จะคงรักษาระดับศักย์ไฟฟ้าได้ถึง 80 % ของ p-doped ซิลิกอนที่ไมได้ทำการดัดแปลง ซึ่งก็คือ 0.28 โวลต์เมื่อเทียบกับ 0.35 โวลต์

 “ถึงแม้ว่านี่จะเป็นการพัฒนาของ ไบโอไฮบริดเซลล์ก็ตาม มันยังคงที่จะต้องหาทางที่จะไปต่อก่อนที่พวกมันจะสามารถแข่งขันกับเทคโนโลยี โซลาร์เซลล์ที่มีอยู่ในปัจจุบันได้” พวกเขากล่าว

 “PS1 ชนิดเซลล์เปียก ยังไม่พร้อมที่จะแข่งขันกับเทคโนโลยีเซลล์แห้ง ซึ่งประกอบไปด้วย โซลาร์เซลล์ชนิดซิลิกอน โดยเฉพาะในเรื่องของการใช้งานและประสิทธิภาพโดยรวม ณ ตอนนี้” Jennings กล่าว

อย่างไรก็ตามในระยะเวลายาวนาน ประสิทธิภาพจะดีขึ้น PS1 สามารถถูกสกัดจากพืชสีเขียวเกือบทุกชนิด และทีมวิจัยของ Vanderbilt ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถสกัดได้สำเร็จกับ kudzu ซึ่งโตเร็วมาก และเป็นลักษณะไม้เถา ในอเมริกาตอนตะวันออกเฉียงใต้

 “พวกเราคิดถึงโซลาร์เซลลที่มีประสิทธิภาพสูงที่สามารถเตรียมได้อย่างเพียง พอโดยการใช้แหล่งทรัพยาการธรรมชาติที่หมุนเวียนได้ในพื้นที่” Jennings พูดไว้ “ในวันหนึ่ง เซลล์ชนิดนี้อาจจะมีอิทธิพลต่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจในเชิงกลยุทธ์ของพลังงาน แสงอาทิตย์ในประเทศโลกที่สามที่การขาดแคลนของพลังงานนั้นรุนแรง”

---------------------------------------------------
ขอบคุณที่มาข้อมูล วิชาการดอทคอม