اقتصاد دانش بنیان

پوشیدنی‌های انرژی‌ساز به بازار می‌آیند

استفاده از سلول‌هاي خورشيدي آلي نيمه‌شفاف در عينک‌ براي تامين انرژي مورد نياز ريزپردازنده‌هاي تعبيه‌شده در آن‌ها را مي‌توان نمونه‌اي از برنامه‌هاي کاربردي تلفن همراه خورشيدي نسل آينده دانست. سلول‌هاي خورشيدي ارگانيک انعطاف‌پذير، شفاف و سبک‌وزن هستند و مي‌توان آن‌ها را در شکل‌هاي دلخواه يا رنگ‌هاي مختلف توليد کرد. به همين علت اين نوع از سلول‌ها براي کارکردهاي مختلف مناسب و قابل استفاده هستند، به ويژه آن دسته از کارکردهايي که نمي‌توانند با سلول‌هاي خورشيدي سيليکوني معمولي تحقق يابند. در حال حاضر محققاني از موسسه فناوري (Karlsruher KIT) در مجله فناوري انرژي (Energy Technology) نوعي عينک آفتابي را معرفي کرده‌اند که لنزهاي آن مجهز به سلول‌هاي خورشيدي رنگي و نيمه‌شفافي هستند که برق موردنياز يک ريزپردازنده و دو نمايشگر را تامين مي‌کنند. توليد اين تکنولوژي، مسير را براي کاربردهاي ديگر در آينده مانند ادغام سلول‌هاي آلي خورشيدي با پنجره‌ها يا سقف‌هاي شيشه‌اي نيز هموار مي‌کند.دکتر الکساندر کلسمن، سرپرست گروه فتوولتائيک آلي در موسسه فناوري روشناييKIT  در خصوص کاربرد اين نوع از تکنولوژي مي‌گويد: «ما انرژي خورشيدي را به مکان‌هايي مي‌آوريم که در آن‌جا استفاده از ديگر فناوري‌هاي خورشيدي با شکست مواجه شده است.» اين عينک خورشيدي «هوشمند» که به عنوان يک مطالعه موردي به دست دکتر الکساندر و اعضاي تيم او در KIT طراحي شده، از فناوري خودشارژکننده برخوردار است که براي اندازه‌گيري و نمايش شدت نور خورشيد و دماي محيط مورد استفاده قرار مي‌گيرد. لنزهاي داراي سلول خورشيدي اين عينک در قاب‌هاي معمولي نصب مي‌شوند و حدودا 6/1 ميلي‌متر قطر و شش گرم وزن دارند (يعني درست مانند لنزهاي معمول در عينک‌هاي آفتابي). ريزپردازنده و دو نمايشگر روي دسته اين عينک خورشيدي جا داده شده‌اند و شدت نور و دماي محيط را به صورت نمودار ميله‌اي نمايش مي‌دهند. نکته جالب توجه اين است که اين عينک هوشمند در محيط‌هاي داخلي و حتي با شدت نور 500 لوکس (که شدت نور معمول در محيط کار يا خانه است) نيز قابل استفاده است. حتي در اين شرايط، هريک از اين لنزهاي هوشمند 200 ميلي‌وات برق توليد مي‌کند که براي راه‌اندازي يک سمعک يا قدم‌شمار کافي است.دومينيک لندرر، دانشجوي دکتري که کمک زيادي به توليد عينک خورشيدي کرده است، مي‌گويد: «اين عينک خورشيدي نمونه‌اي است از استفاده از سلول‌هاي خورشيدي آلي در وسايلي که استفاده از سلول‌هاي خورشيدي معمول در آن‌ها امکان‌پذير نيست.» اين سلول‌هاي خورشيدي که به وسيله هيدروکربن‌ها توليد شده‌اند، در نگاه مهندسان بسيار شگرف و فوق‌العاده‌اند، چرا که انعطاف‌پذير هستند و از نظر رنگ، ميزان شفافيت، شکل و اندازه قابل تغيير و انطباق با وسيله مورد‌نظرند.

به گفته کلزمن، زمينه ديگري از کاربرد اين اختراع، ادغام اين سلول‌هاي خورشيدي در ساختمان‌هاست. از آن‌جا که نماهاي شيشه‌اي ساختمان‌هاي بلند اغلب مي‌بايست سايه‌دار و محافظ عبور نور شديد باشند، استفاده از ماژول‌هاي آلي خورشيدي براي تبديل نور جذب‌شده به برق گزينه‌اي مناسب و بديهي در اين ساختمان‌هاست. چشم‌انداز آينده براي مهندساني که در زمينه شناخت سلول‌هاي آلي خورشيدي و اجزاي نيمه‌هادي فعاليت مي‌کنند، اين است که بتوانند با استفاده از تکنولوژي رول به رول (reel-to-reel)، سطوح بسيار بزرگي را با سلول‌هاي آلي خورشيدي بپوشانند. تيم محققان KIT نتايج مطالعات خود روي عينک‌هاي آفتابي خورشيدي را تحت عنوان «عينک خورشيدي: مطالعه‌اي موردي درباره سلول‌هاي خورشيدي نيمه‌شفاف براي دستگاه‌هاي پوشيدني خودشارژشونده و هوشمند» در مجله فناوري انرژي به چاپ رسانده‌اند. پژوهش‌هاي آن‌ها را وزارت آموزش و تحقيقات فدرال (BMBF) در محدوده پروژه POPUP تامين مالي کرده است که هدف آن توليد مواد و دستگاه‌هاي جديد در زمينه فتوولتائيک آلي‌ است که براي توليد و استفاده انبوه و رقابتي مناسب باشند.

منبع: مجله دانش بنیان