تولید برق از باران توسط سلول خورشیدی گرافنی

سلول‌های خورشیدی با وجود تامین انرژی از طریق تابش نور خورشید، معایبی نیز دارند که از جمله‌ی آن می‌توان به عدم تولید انرژی در زمان بارش باران اشاره کرد. اما تحقیقاتی که به تازگی انجام گرفته ممکن است این معادله را تغییر دهد.

 

در سال‌های اخیر پیشرفت‌های فنی، سلول‌های خورشیدی را به ابزاری کارآمد و مقرون به صرفه بدل کرده است. فناوری صفحات خورشیدی هنوز محدودیت‌هایی دارد که یکی از آن‌ها آب وهواست.

 

تیمی از چهار دانشمند چینی ازدانشگاه یونان نرمال و دانشگاه اقیانوس چین به تازگی روشی را برای استفاده از گرافن در صفحات خورشیدی و تبدیل باران به انرژی پاک پیدا کرده‌اند.

محققان چینی برای رفع این نقطه ضعف، در سلول خورشیدی خود از یک لایه گرافنی اضافی استفاده کردند. گرافن یک ساختار دو بعدی کربن است که در آن اتم‌ها به شکل لانه زنبور با یکدیگر پیوند خورده اند.

برای ساخت گرافن از روش‌های اکسیداسیون، لایه برداری شیمیایی و مکانیکی و سنتز شیمیایی استفاده می‌شود.

گرافین دارای خواص الکتریکی غیرمعمولی است و علاوه بر رسانش الکتریکی، الکترون‌های آزادی دارد که در تمام سطح لایه حرکت می‌کنند. در محلول آبی، الکترون‌های گرافن با یون‌های دارای بار مثبت پیوند برقرار می‌کنند. این ویژگی گرافن برای جداکردن یون‌های سرب و رنگ‌های ارگانیک از ترکیبات آلی به کار گرفته می‌شود.

دانشمندان با استفاده از این ویژگی، از الکترون‌های گرافین برای تولید انرژی در مواجهه با قطرات آب استفاده کرده‌اند. در واقع در آن راه‌حل از الکترودهای گرافین برای تولید انرژی از طریق تماس با آب استفاده می‌کنند. قطرات آب باران را نمی‌توان آب خالص خواند، چراکه مایع مورد نظر از وجود نمک بهره می‌برد که می‌توان یون‌های مثبت و منفی آن را تفکیک کرد.

یون‌های مثبت موجود در قطرات آب باران که شامل سدیم، کلسیم و آمونیوم است روی سطح گرافین قرار می‌گیرند. قرار گرفتن یون‌های مثبت قطرات آب روی لایه‌ای از گرافین که مملو از الکترون‌های نامنظم و آزاد است، باعث ایجاد دولایه از الکترون‌ها و یون‌های مثبت می‌شود که با عنوان شبه خازن (pseudocapacitor) شناخته می‌شود. اختلاف پتانسیل حاصل از این پدیده، برای تولید ولتاژ و جریان الکتریکی کافی است.

موضوعات مقاله

تجزيه و تحليل وضع موجود و مطلوب تقاضاي انرژي در صنعت قند و شكر كشور

سه سناریو برای ظرفیت نیروگاهی کشور تا ۱۴۱۶

به گزارش خبرنگار نیروی «انرژی امروز»، هوشنگ فلاحتیان امروز در پنل تخصصی برق سومین کنگره راهبردی ن

مسابقه جایزه ملی طراحی ساختمان انرژی صفر و پربازده برگزار می‌شود

انرژی خورشیدی فرصتی کم نظیر - شناسایی 34 مورد سرمایه گذاری خارجی

مدیرکل امور اقتصادی و دارایی قم، گفت: آسمان بسیاری از روزهای ایام سال در این استان ، آفتابی است و

کشوری که قیمت نفت را بالا می‌برند

به گزارش خبرنگار بین‌الملل «انرژی امروز» یک به هم‌ریختگی غیرمنتظر،‌ در هر زمانی امکان دارد رخ بده

هفتمین کنفرانس سوخت و احتراق ایران

به گزارش انرژی امروز، هفتمین کنفرانس سوخت و احتراق ایران به همت دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنع

آغاز به‌روزرسانی و بازتوانی 13 نیروگاه بخار/افزایش راندمان نیروگاهی تا 51 درصد

فراخوان هجدهمین کنگره ملی خوردگی اعلام شد

تبادل ۳۰۰ میلیون دلاری انرژی با استفاده از فناوری بلاک چین

هدفگذاری بریتیش پترولیوم برای انرژی‌های تجدیدپذیر

برنامه‌ریزی برای ساخت نیروگاه خورشیدی شناور استانبول

وزارت انرژی ترکیه به اتفاق شهرداری استانبول اولین طرح بزرگ ایجاد نیروگاه خورشیدی شناور را در رودخ

نرم افزار EES

استقبال از صادرات یکپارچه پتروشیمی‌ها/ خرید کالا را هم یکپارچه کنید

عباس شعری مقدم درباره تصمیم شرکت‌های تولیدکننده و صادرکننده متانول در صنعت پتروشیمی ایران به منظو

راه اندازی اولین تاکسی هوایی در سال ۲۰۲۵

دومین همایش تخصصی نیروگاه های خورشیدی در تهران برگزار می شود