سلول‌های خورشیدی چاپ شده

سلول‌های خورشیدی چاپ شده، سلول‌های خورشیدی‌ای هستند که با روش‌های کم‌هزینه و با فناوری بالا تولید می‌شوند و از چاپگر جوهرافشان سه بعدی برای چاپ مواد نیمه‌رسانا و الکترودها بر روی بستر سلول خورشیدی (لایه‌های زیرین آن) استفاده می‌کنند.

این رویکرد به‌طور مستقل، در مکان‌های مختلفی از جمله دانشگاه نیو ساوت ولز،[۱][۲] دانشگاه ایالتی اورگان،[۳] مؤسسه فناوری ماساچوست،[۴] و مؤسسه تکنولوژی سؤول،[۵] به طرز خیلی سریعی توسغه یافت. در این تحقیقات گسترده، علاقهٔ زیادی در کارایی، به دلیل ماهیت قابل پردازش بودن محلول‌ها در روند چاپ، شکل گرفت.[۶]

تاریخچه

اولین مورد از لوازم الکترونیکی چاپی در سال ۱۹۰۳ مشاهده شد، زمانی که آلبرت هانسون حق اختراعی، برای سیم «چاپی» ثبت کرد. پس از آن، رادیو، صنعت الکترونیک چاپی را به جلو سوق داد. تا همین اواخر از چاپگرهای جوهرافشان در صنعت الکترونیک چاپی استفاده زیادی نمی‌شد. صنعت به دلیل هزینه کم و انعطاف‌پذیری در استفاده، تصمیم گرفت به سمت چاپ جوهرافشان، به وسیله پرینترهای مخصوص (۳ بعدی)، حرکت کند.[۷] یکی از این موارد، سلول‌های خورشیدی جوهرافشان است. اولین نمونه از ساخت یک سلول خورشیدی با یک چاپگر جوهر افشان توسط کونارکا (Konarka) در سال ۲۰۰۸ بود.[۸] در سال ۲۰۱۱، دانشگاه ایالتی اورگان، توانست راهی برای ایجاد سلول‌های خورشیدی CIGS (ترکیب نیمه‌رساناهایی از جنس مس، ایندیم، گالیم و سلنیوم) با استفاده از یک چاپگر جوهر افشان، کشف کند. در همان سال MIT توانست با استفاده از یک چاپگر جوهرافشان بر روی کاغذ، سلول خورشیدی ایجاد کند. استفاده از چاپگر جوهر افشان برای ساخت سلول‌های خورشیدی بسیار جدید، و در حال تحقیق است.[۹] در سال ۲۰۱۴، اولگا مالینکیویچ فرایند تولید چاپ جوهر افشان خود را برای صفحات پروسکایت در بوستون (ایالات متحده آمریکا)، در طول نشست پاییز MRS ارائه کرد - که برای آن جایزه نوآوران زیر ۳۵ سال بررسی فناوری MIT را دریافت کرد.[۱۰]

روند ساخت

به‌طور کلی سلول‌های خورشیدی پرینت شده، با استفاده از چاپگر جوهرافشان برای قرار دادن مواد نیمه هادی و الکترودها بر روی یک بستر سلول خورشیدی ساخته می‌شوند.[۱۱] سلول‌های خورشیدی آلی و غیر آلی، هر دو را می‌توان با استفاده از روش جوهر افشان ساخت. سلول‌های خورشیدی غیر آلی چاپ جوهرافشان، عمدتاً سلول‌های خورشیدی CIGS هستند. سلول‌های خورشیدی آلی، پلیمری هستند. چاپ جوهر افشان سلول‌های خورشیدی هیبریدی پروسکایت نیز امکان‌پذیر است. مهمترین جزء جوهر، ماده کاربردی است: مخلوط نمک فلزی (مس، ایندیوم، گالیم و سلنیوم)، ترکیب پلیمری فولرن (سلول‌های خورشیدی پلیمری) یا پیش ساز نمک‌های آلی و معدنی مخلوط (سلول‌های خورشیدی پروسکایت). این اجزا در یک حلال مناسب حل می‌شوند؛ ممکن است اجزای دیگری اضافه شوند تا بر ویسکوزیته و کشش سطحی جوهر، تأثیر بگذارند تا قابلیت چاپ و خیس شدن روی بستر را بهبود بخشند. جوهر در یک کارتریج قرار دارد که از آنجا به یک بستر منتقل می‌شود که می‌تواند متفاوت باشد. چاپ، معمولاً توسط یک درایور پیزوالکتریک در نازل‌های رویین، انجام می‌شود که برای اعمال الگوهای فشار از پیش تنظیم شده برای بیرون ریختن قطرات برنامه‌ریزی شده‌است. در بیشتر موارد چندین لایه از مواد کاربردی روی هم قرار می‌گیرند تا یک سلول خورشیدی فعال (با بازده بیشتر) تولید کنند. کل فرایند چاپ را می‌توان در شرایط محیطی (نه چندان سخت) انجام داد، اگرچه در بیشتر موارد به عملیات حرارتی بیشتری نیاز است! فاکتورهای مهم برای کارایی سلول‌های خورشیدی آلی، چاپ جوهر افشان، زمان تأخیر جوهرافشان، دمای جدول چاپ جوهر افشان و تأثیر خواص شیمیاییِ دَهَنده‌یِ پلیمر است.[۱۲][۱۳][۱۴]

مزایا

استفاده از سلول‌های خورشیدی در اماکن مسکونی و استفاده روزمزه

مزیت اصلی چاپ سلول‌های خورشیدی با چاپگر جوهر افشان، هزینه پایین تولید آنهاست. دلیل ارزان‌تر بودن آن نسبت به روش‌های دیگر، عدم نیاز به خلاء (در روش ساخت سلول‌های عادی، به کمک خلاء است…) که باعث ارزان‌تر شدن تجهیزات می‌شود. همچنین، جوهر، یک ترکیب نمک فلزی کم هزینه است که هزینه سلول‌های خورشیدی را کاهش می‌دهد. در مقایسه با روش‌های دیگر، مانند رسوب فاز بخار هنگام استفاده از چاپگرهای جوهر افشان برای گذاشتن مواد نیمه هادی، مواد بسیار کمی هدر می‌رود. این به این دلیل است که چاپگر قادر است با ضایعات کمی الگوبرداری دقیق را ایجاد کند. برخی از سلول‌های خورشیدی جوهرافشان از ترکیب ماده CIGS استفاده می‌کنند که کارایی خورشیدی بیشتری نسبت به پنل‌های خورشیدی سیلیکونی سنتی دارد. استفاده از CIGS به دلیل کمیاب بودن برخی از مواد موجود در آن، داشتن ضایعات کم را بسیار مهم می‌کند. این روش همچنین سازگار با محیط زیست است زیرا مانند روش‌های دیگر نیازی به استفاده از مواد شیمیایی سمی برای آماده‌سازی سلول خورشیدی، ندارد.[۹][۱۴]

معایب

ایندیم (عنصری کمیاب)

راندمان سلول‌های خورشیدی جوهر افشان بسیار پایین است که از نظر تجاری قابل دوام نیستند. حتی اگر کارایی بهتر شود، مواد مورد استفاده برای سلول‌های خورشیدی می‌توانند مشکل ساز شوند. ایندیم یک ماده نادر است که در این سلول‌ها استفاده می‌شود و طبق استفاده فعلی ما می‌تواند ظرف ۱۵ سال از بین برود. مسئله دیگر، ایجاد جوهر مقاوم در برابر آب و هوا است که بتواند در شرایط سخت دوام بیاورد که این نیز از سری مشکلات پیش رو برای تهیه و ساخت این نوع از پنل‌ها می‌شود.[۱۵][۱۶]

پتانسیل استفاده

در سلول‌های خورشیدی سنتی، موادی که ماده‌های فتوولتائیک را نگه می‌دارند، معمولاً هزینهٔ بیشتری از خود مواد دارند. با چاپ جوهر افشان امکان چاپ سلول‌های خورشیدی بر روی کاغذ وجود دارد. این مسئله، باعث می‌شود که این نوع از سلول‌های خورشیدی، بسیار ارزان‌تر باشند و تقریباً در هر مکانی قرار گیرند. سلول‌های خورشیدیِ نازکِ کاغذی، در نهایت با پرینت سه بعدی، مستقیم به ایجاد سلول‌های خورشیدی روی پرده‌ها، پنجره‌ها، پرده‌ها و تقریباً در هر جای خانه، کمک می‌کنند. این بسیار امیدوار کننده است و می‌تواند آینده ای از انرژی‌های پاک، مخصوصاً نوع خورشیدی باشد.[۱۷]

جستارهای وابسته

- سلول خورشیدی پروسکایت

- سلول خورشیدی CIGS

- سلول خورشیدی آلی

- سلول‌های خورشیدی پرینت شده

منابع

  1. Smith, Deborah (2008-08-20). "Thinking outside the square finds light in oven". The Sydney Morning Herald. Retrieved 2008-08-23.
  2. Lennon, Alison J.; Utama, Roland Y.; et al. (2008). ", Forming openings to semiconductor layers of silicon solar cells by inkjet printing". Solar Energy Materials and Solar Cells. 92 (11): 1410–1415. doi:10.1016/j.solmat.2008.05.018.
  3. "BBC News - Scientists use inkjet printing to produce solar cells". bbc.co.uk. 2012. Retrieved 20 February 2012.
  4. Chandler, David L. (2012). "While you're up, print me a solar cell - MIT News Office". web.mit.edu. Retrieved 20 February 2012.
  5. "NREL efficiency chart". National Renewable Energy Laboratory (NREL). Retrieved 4 August 2017.
  6. Snaith, Henry J. (2013). "Perovskites: The Emergence of a New Era for Low-Cost, High-Efficiency Solar Cells". The Journal of Physical Chemistry Letters. 4 (21): 3623–3630. doi:10.1021/jz4020162.
  7. Savastano, David. "Inkjet is Making Gains in Printed Electronics". Printed Electronics Now. Archived from the original on 30 اكتبر 2012. Retrieved 16 February 2013. {{cite web}}: Check date values in: |archive-date= (help)
  8. "Konarka Announces First-Ever Demonstration of Inkjet Printed Solar Cells". Konarka. Retrieved 16 February 2013.
  9. ۹٫۰ ۹٫۱ "INKJET PRINTING COULD CHANGE THE FACE OF SOLAR ENERGY INDUSTRY". Oregon State University. Retrieved 25 February 2013.
  10. "Olga Malinkiewicz | Innovators Under 35". innovatorsunder35.com (به انگلیسی). 2015. Archived from the original on 2017-08-02. Retrieved 2017-08-04.
  11. Lampert, C.M. (November 2008). "Forming openings to semiconductor layers of silicon solar cells by inkjet printing". Solar Energy Materials & Solar Cells. 92 (11): 1410–1415. doi:10.1016/j.solmat.2008.05.018.
  12. Hoth, Claudia; Pavel Schilinsky; Stelios A. Choulis; Christoph J. Brabec (August 7, 2008). "Printing Highly Efficient Organic Solar Cells". Nano Letters. 8 (9): 2806–2813. CiteSeerX 10.1.1.578.5674. doi:10.1021/nl801365k.
  13. Aernouts, T (25 January 2008). "Polymer based organic solar cells using ink-jet printed active layers" (PDF). Applied Physics Letters. ORGANIC ELECTRONICS AND PHOTONICS. 92 (3): 033306. doi:10.1063/1.2833185.
  14. ۱۴٫۰ ۱۴٫۱ Wang, Wei (September 2011). "Inkjet printed chalcopyrite CuInxGa1−xSe2 thin film solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells. 95 (9): 2616–2620. doi:10.1016/j.solmat.2011.05.011.
  15. Rhodes, Chris. "14% Efficiency for Thin-Film Solar Cells, but Where Will the Indium Come From?". Forbes. Retrieved 4 February 2013.
  16. Seidman, Bianca. "Inkjet printing solar panels: cheap and almost green". PBS. Archived from the original on 16 November 2017. Retrieved 4 February 2013.
  17. Chandler, David. "While you're up, print me a solar cell". MIT. Retrieved 4 February 2013.

Read other articles:

Aeródromo Ice Runway Ice Runway Ice Runway IATA: No OACI: NZIR FAA: LocalizaciónUbicación Estrecho de McMurdo, Antártida[1]​Elevación 15Sirve a Base McMurdoDetalles del aeropuertoPropietario  Estados UnidosPrograma Antártico de los Estados UnidosOperador Programa Antártico de Estados UnidosPistas DirecciónLargoSuperficie11/29[2]​3041.7 x 67.1Hielo16/343041.7 x 67.1HieloSitio web Fuente: DAFIF[3]​[4]​[editar datos en Wikidata] C-141 Starlifter sob...

 

Benninghofen Stadt Dortmund Koordinaten: 51° 29′ N, 7° 31′ O51.4763888888897.5097222222222130Koordinaten: 51° 28′ 35″ N, 7° 30′ 35″ O Höhe: ca. 130 m ü. NHN Fläche: 2,75 km² Einwohner: 8557 (31. Dez. 2022)[1] Bevölkerungsdichte: 3.108 Einwohner/km² Postleitzahlen: 44267, 44269 Vorwahl: 0231 Statistischer Bezirk: 51 Karte Lage von Benninghofen in Dortmund Benninghofen (niederdeutsch: B...

 

Mariage deFelipe de Borbón et de Letizia Ortiz La reine Letizia et le roi Felipe VI onze ans après leur mariage, en 2015. Type Mariage princier Pays Espagne Localisation Cathédrale de l'AlmudenaPalais royal de Madrid Organisateur Famille royale d'EspagneFamille Ortiz Date 22 mai 2004 Participant(s) 1 600 invités Mariage de l'infant Juan Carlos d'Espagne et de la princesse Sophie de Grèce modifier  Le mariage de Felipe de Borbón, prince des Asturies, et de Letizia Ortiz se d

ワトキンズ・グレン・インターナショナル概要 所在地 アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ワトキンズ・グレン座標 北緯42度20分13秒 西経76度55分38秒 / 北緯42.33694度 西経76.92722度 / 42.33694; -76.92722座標: 北緯42度20分13秒 西経76度55分38秒 / 北緯42.33694度 西経76.92722度 / 42.33694; -76.92722オーナー NASCAR運営会社 NASCAR営業期間 1953年 -収容人数 約4万1,000

 

Olga Segura (lahir pada 16 Agustus 1986) merupakan artis dan produser asal Meksiko. Biografi Olga Segura merupakan produser dan artis asal Los Angeles yang lahir di Meksiko. DIa memenangkan Newcomer Award pada acara GQ Mexico Awards ceremony pada November 2015[butuh rujukan]. Saat ia bekerja di Meksiko, pada 2009 ia mendirikan rumah produksinya sendiri, Producciones a Ciegas[1] bersama dengan saudara lelakinya Juan Carlos Segura dan aktor Héctor Jiménez. Sejak didirikan peru...

 

Parish of Latvia Parish of LatviaLielplatone Parishparish of Latvia56°27′04″N 23°38′28″E / 56.4511°N 23.641°E / 56.4511; 23.641 CountryLatviaArea[1] • Total49.98 km2 (19.30 sq mi) • Land49.18 km2 (18.99 sq mi) • Water0.8 km2 (0.3 sq mi)Population (1 January 2023)[2] • Total733 • Density15/km2 (38/sq mi)Websitewww.lielplatone.lv ...

Wakil Bupati SigiPetahanaDr. Samuel Yansen Pongi, S.E., M.Si.sejak 26 Februari 2021Masa jabatan5 tahunDibentuk22 November 2010Pejabat pertamaDrs. Livingstone SangoSitus webwww.sigikab.go.id Berikut ini adalah daftar Wakil Bupati Sigi dari masa ke masa. No Wakil Bupati Mulai Jabatan Akhir Jabatan Prd. Ket. Bupati 1 Drs.Livingstone Sango 22 November 2010 22 November 2015 1   Ir. H.Aswadin RandalembahM.Si. Jabatan kosong 23 November 2015 17 Februari 2016 -   Drs. H.Aries SingiM.Si...

 

Church in New York, USA 40°52′7.01″N 73°31′40.38″W / 40.8686139°N 73.5278833°W / 40.8686139; -73.5278833 The Roman Catholic Church of St. DominicPhoto of St. Dominic's Chapel, 2009General informationTown or cityOyster Bay, New York,CountryUnited States of AmericaConstruction started1968 (for modern church)CompletedNovember 1897 (for chapel)ClientOriginally Roman Catholic Diocese of Brooklyn (now constituent in the Roman Catholic Diocese of Rockville Centre)...

 

Untuk pohon dengan nama yang sama, lihat Kersen (Muntingia). Untuk kegunaan lain, lihat kersen (disambiguasi). Kers Prunus cerasus Pohon kersen yang mulai mekar di SwissTumbuhanJenis buahbuah berbiji TaksonomiDivisiTracheophytaSubdivisiSpermatophytesKladAngiospermaeKladmesangiospermsKladeudicotsKladcore eudicotsKladSuperrosidaeKladrosidsKladfabidsOrdoRosalesFamiliRosaceaeSubfamiliAmygdaloideaeTribusAmygdaleaeGenusPrunusSpesiesPrunus cerasus Linnaeus, 1753 Tata namaSinonim takson Daftar C...

武汉广播电视台類型有线电视、广播國家 中华人民共和国創立2014年12月19日電視台10套电视节目廣播電台5套广播节目範圍武汉市全境及周边部分地区原名武汉人民广播电台武汉电视台 武汉广播电视台(英語:Wuhan Media Group,简称WMG)为中华人民共和国湖北省武汉市的一个广播电视播出机构。2014年12月19日由原武汉人民广播电台、武汉电视台合并而成,前身为武汉广播电视...

 

1953 film by George Cukor This article is about the 1953 film. For the 1928 film, see The Actress (1928 film). The ActressTheatrical release posterDirected byGeorge CukorScreenplay byRuth GordonBased onYears Ago1946 playby Ruth GordonProduced byLawrence WeingartenStarringSpencer TracyJean SimmonsTeresa WrightCinematographyHarold RossonEdited byGeorge BoemlerMusic byBronisław KaperProductioncompanyMetro-Goldwyn-MayerDistributed byLoew's Inc.[1]Release date September 25, 1953...

 

U.S. Navy industrial complex in Gulfport, Mississippi Naval Construction Battalion Center GulfportGulfport, Mississippi in the United StatesEntrance sign at Naval Construction Battalion Center GulfportNCBC GulfportShow map of MississippiNCBC GulfportShow map of the United StatesCoordinates30°22′38″N 089°07′26″W / 30.37722°N 89.12389°W / 30.37722; -89.12389TypeNaval construction support baseSite informationOwnerDepartment of DefenseOperatorUS NavyContro...

Species of bat Flat-headed myotis Conservation status Endangered (IUCN 3.1)[1] Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Chordata Class: Mammalia Order: Chiroptera Family: Vespertilionidae Genus: Myotis Species: M. planiceps Binomial name Myotis planicepsBaker, 1955 The flat-headed myotis (Myotis planiceps) is a species of vesper bat.[2] It is endemic to Mexico where it is found in certain montane forests in the Sierra Madre Oriental in th...

 

2016 single by OneRepublic Wherever I GoSingle by OneRepublicfrom the album Oh My My ReleasedMay 13, 2016 (May 13, 2016)Recorded2015Studio Revolution Studio (Toronto, Ontario) Ritz-Carlton Moscow (Russia) Length2:49Label Mosley Interscope Songwriter(s) Ryan Tedder Brent Kutzle Noel Zancanella Producer(s) Tedder Kutzle Zancanella OneRepublic singles chronology I Lived (2014) Wherever I Go (2016) Kids (2016) Music videoWherever I Go on YouTube Wherever I Go is a song recorded by American p...

 

1999 film by David Raynr This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Trippin' film – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2013) (Learn how and when to remove this template message) Trippin'Theatrical release posterDirected byDavid RaynrWritten byGary HardwickProduced by Marc Abraham...

Museum SamparajaTampak depan dari Museum SamparajaDidirikan1987LokasiJl. Gajah Mada, Monggonao, Mpunda, Bima, Nusa Tenggara BaratJenisMuseum SejarahDirekturHj. Siti Maryam R. SalahuddinMuseum Samparaja Lokasi Museum Samparaja di Indonesia Museum Samparaja adalah museum khusus yang didedikasikan untuk sejarah lokal. Museum Samparaja terletak di Jalan Gajah Mada, Monggonao, Mpunda, Bima, Nusa Tenggara Barat. Pendiri sekaligus pengurus Museum Samparaja adalah Hj. Siti Maryam R. Salahuddin (anak ...

 

Questa voce sull'argomento schermidori tedeschi è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Karin Gießelmann-Rutz Nazionalità Germania Ovest Altezza 170 cm Peso 62 kg Scherma Specialità Fioretto Palmarès Germania Ovest  Campionato mondiale Argento Buenos Aires 1977 Fioretto sq. Statistiche aggiornate al 25 giugno 2009 Modifica dati su Wikidata · Manuale Karin Gießelmann-Rutz (Offenburg, 16 gennaio 1948) è un'ex schermitrice ted...

 

General Electric J35 Das General Electric J35 (auch Allison J35 und General Electric TG-180[1]) ist ein Turbojet-Triebwerk des US-amerikanischen Herstellers General Electric Company. Das Triebwerk wurde 1947 serienreif und war das erste Strahltriebwerk in den USA, das sowohl über einen axialen Verdichter als auch eine axiale Turbine verfügte. Es wurde ausschließlich für militärische Zwecke verwendet und wurde mit einem Nachbrenner ausgeliefert. Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 1.1...

2023 American filmFremontDirected byBabak JalaliWritten by Carolina Cavalli Babak Jalali Produced by Marjaneh Moghimi Sudnya Shroff Rachael Fung George Rush Chris Martin Laura Wagner Starring Anaita Wali Zada Gregg Turkington Jeremy Allen White CinematographyLaura ValladaoEdited byBabak JalaliMusic byMahmood SchrickerProductioncompaniesA Butimar ProductionsExtra A ProductionsBlue Morning Pictures[1]Distributed byMusic Box FilmsRelease dates January 20, 2023 (2023-01-20)...

 

Ukrainian Cossack and poet Semen KlymovskyBorn1705unknown , Left-bank UkraineDied1785(1785-00-00) (aged 79–80)Pryputni (today Moshoryne), Kherson Governorate, Russian EmpireOccupationpoetLanguageRuthenian (old Ukrainian)EducationKyiv-Mohyla Academy Semen Klymovsky (Ukrainian: Семен Климовський) (1705 – 1785) was a Ukrainian Cossack, philosopher, poet of the Kharkiv Regiment , who wrote the famous Ukrainian folk song Ikhav Kozak za Dunaj. Biography memorial to Sem...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!