ความนิยมในการใช้โซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานไฟฟ้านั้นมีอัตราการเติบโตที่สูงมาก โดยเฉพาะในยุคที่คนเริ่มหันมาใช้รถไฟฟ้า หลายๆ ท่านก็ทำการติดตั้งโซลาร์เซลล์ไว้ที่บ้าน สำหรับชาร์จรถไฟฟ้าไว้อีกด้วย ซึ่งในอนาคตเราคงจะได้เห็นโซลาร์เซลล์แบบใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพดีกว่าเดิม ราคาถูกลง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้นอย่างแน่นอน สำหรับบทความในวันนี้ ทางทีมงานก็เอาข้อมูลงานวิจัยที่น่าสนใจเกี่ยวกับโซลาร์เซลล์มากฝากกัน เป็นโซลาร์เซลล์ออร์แกนิคทำจากเยื่อไม้
สำหรับโซลาร์เซลล์ออร์แกนิกทำจากเยื่อไม้นี้ เป็นผลงานจากนักวิจัยชาวสวีเดน Mats Fahlman ศาสตราจารย์ จากมหาวิทยาลัย Linköping และ KTH Royal Institute of Technology ได้ทำการคิดค้นและพัฒนานำวัสดุจากธรรมชาติมาใช้เป็นส่วนประกอบของแผงโซลาร์เซลล์ โดยใช้เยื่อไม้ในรูปแบบที่ไม่ผ่านการปรับแต่ง หรือที่เรียกว่า Kraft Lignin ที่ได้มาจากการสกัดโดยตรงจากไม้ในประกวนการผลิตกระดาษ และนำมาวิเคราะห์หาองค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุดในการทำโซลลาร์เซลล์ ซึ่งจะนำมาในส่วนของชั้นการเคลื่อนที่อิเล็กตรอนที่เชื่อมกับแคโทดภายในเซลล์
ทั้งนี้เป้าหมายในการวิจัยครั้งนี้ ก็เป็นการสร้างแผงโซลลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ราคาถูกลง และยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งการเลือกใช้เยื่อไม้ ซึ่งเป็นวัสดุจากธรรมชาตินั้น เป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงในเรื่องของการผลิตโซลลาร์เซลล์ที่แต่เดิมจะต้องใช้ส่วนประกอบที่ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากมาย และวัสดุเหล่านี้มักผลิตจากพลาสติกหรือพอลิเมอร์ที่ได้จากน้ำมัน แถมยังมีต้นทุนในการผลิตที่สูงกว่าวัสดุธรรมชาติอีกด้วย
ประโยชน์ของโซลาร์เซลล์ออร์แกนิคที่ใช้ Lignin (ไลกนิน)
- Kraft Lignin จากไม้ สามารถใช้สร้างชั้นอิเล็กโตรดแคโทดในเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์
- เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ Kraft Lignin มีความเสถียรมากขึ้น
- มิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปลอดภัย ทนทาน และราคาประหยัด
- เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่มีศักยภาพในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
- ลดการใช้พลังงานและสารเคมีในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์
- เพิ่มทางเลือกใหม่สำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียน
Lignin (ไลกนิน) คืออะไร
เรามาทำความรู้จัก Lignin (ไลกนิน) กันสักเล็กน้อย ก่อนดีกว่า จะได้เข้าใจถึงภาพรวมในเรื่องของวัสดุที่นำมาใช้กับโซลาร์เซลล์ออร์แกนิค ไลกนินเป็นพอลิเมอร์อินทรีย์ที่มีความซับซ้อนซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของผนังเซลล์พืช และเป็นหนึ่งในสารอินทรีย์ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก รองจากเซลลูโลส พบในไม้และพืชล้มลุกในปริมาณมาก และยังพบในสาหร่ายบางชนิดอีกด้วย ไลกนินประกอบด้วยโมโนเมอร์ต่างๆ มากมาย โมโนเมอร์เหล่านี้เชื่อมโยงกันด้วยพันธะเคมีต่างๆ เพื่อสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อน โครงสร้างนี้ทำให้ไลกนินมีความทนทานต่อการย่อยสลายทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ให้โครงสร้างและความแข็งแรงแก่พืช ช่วยให้พืชยืนตรงและต้านทานแรงลมและสภาพอากาศอื่นๆ และยังช่วยป้องกันพืชจากโรคและแมลง
ไลกนินมีการใช้งานหลายอย่าง สามารถใช้ทำกระดาษ กระดาษแข็ง และวัสดุอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารเคมี เช่น สารเติมแต่งพลาสติกและสารเพิ่มประสิทธิภาพในการเจาะน้ำมัน ไลกนินเป็นทรัพยากรหมุนเวียน สามารถปลูกและเก็บเกี่ยวได้จากพืช ไลกนินเป็นสารที่มีศักยภาพมากมาย สามารถใช้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมายและเป็นทรัพยากรหมุนเวียน นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือวัสดุที่ไม่หมุนเวียน เช่น ปิโตรเลียม
ในอนาคตคาดว่าจะมีการวิจัยโซลาร์เซลล์ออร์แกนิค อย่างต่อเนื่อง และน่าจะได้รับความนิยมในที่สุด ด้วยข้อดีต่างๆ หลายประการ นอกจากนี้ด้วยต้นทุนที่ต่ำ น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง จะช่วยให้เกิดการใช้งานที่มีความหลากหลายมากยิ่งขึ้น ทั้งการใช้งานภายในบ้าน การใช้งานกับอาคารขนาดต่างๆ รวมถึงอาจจะมีการนำไปใช้ติดกับเสื้อผ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ส่วนตัวได้อีกด้วย ซึ่งก็ถือว่ามีความน่าสนใจมากเลยทีเดียว และเราอาจจะได้เห็นผลิตภัณฑ์ไฮเทคใหม่ๆ ที่ได้นำโซลาร์เซลล์ออร์แกนิคมาประยุกต์ใช้อีกมากมาย
ข้อมูลอ้างอิง Linköping University
