تکنولوژی نانوسولار (NANO SOLAR) چیست؟
آنچه در این مطلب می خوانید:
مزایای استفاده از نانو ذرات در سلول های خورشیدی
دو نمونه از کاربردهای جالب فناوری نانوسولار در صنعت ساختمان
عمر منابع طبیعی چون نفت و گاز رو به پایان است، بنابراین توجه و سرمایه‌گذاری در بخش‌هایی چون نانوفناوری که امتحان خود را در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر پس داده اند، می‌تواند یک راه‌حل منطقی باشد. استفاده از فناوری نانو جهت تولید مصالح با کیفیت و مناسب برای ساختمان در کاهش مصرف انرژی نقش به‌سزایی خواهد داشت.
در این گزارش، به معرفی و تحلیل و بررسی فناوری نانوسولار (NANO SOLAR) که در زمینه تولید سلول‌های خورشیدی نانو کار می‌کند پرداخته می‌شود و با نوع متداول سلول‌های خورشیدی مقایسه می‌گردد.
فناوری نانو راهی برای تبدیل و ذخیره نور خورشید با استفاده از سلول‌های منعطف، سبک و ارزان قیمت است. سلول‌های خورشیدی ساخته شده با فناوری نانو می‌توانند جایگزینی برای صفحات بزرگ و غیرقابل انعطافی باشند که علاوه بر هزینه ساخت و نصب بسیار بالا، مانعی بر سر راه زیبایی نما و بام خانه‌ها هستند. این فناوری کمک می‌کند سلولها خورشیدی پیشرفته‌تری داشته باشیم تا هم با هزینه کمتر به انرژی مورد نیاز خود دست پیدا کنیم و هم معماری ساختمان را تحت تأثیر قرار دهیم!
مزایای استفاده از نانو ذرات در سلول های خورشیدی
- به علت استفاده از فرآیندی مشابه چاپ در دمای پایین به جای فرآیند لایه‌نشانی خلأ که معمولاً برای تولید سلول‌های متداول که با مواد کریستالی نیمه هادی، ساخته می‌شوند، به کار می‌رود (هزینه‌های ساخت بسیار پایین‌تر است).
- به علت تولید لوله‌های منعطف به جای پنل‌های کریستالی سخت و غیر قابل انعطاف، هزینه های نصب به مراتب کاهش می‌یابد.
هر چند که در ابتدای راهِ تولید سلول‌های خورشیدی نانو، بازدهی به دست آمده برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته کمتر از صفحات خورشیدی متداول بود، اما با پیشرفت فرآیند تولید این سلولها در آزمایشگاه، محققان به نمونه‌های پربازده و باکیفیتی رسیدند که به طرز قابل ملاحظه‌ای کارایی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی آن بیشتر از نمونه‌های گذشته است و مصرف انرژی را بیش از گذشته کاهش می‌دهد.
دو نمونه از کاربردهای جالب فناوری نانوسولار در صنعت ساختمان
پرده کرکره‌ای خورشیدی
این پرده‌ها که برای تأمین نور مورد نیاز در شب طراحی شده‌اند، از دو قسمت تشکیل شده‌اند: قسمت اول روی نوارهای افقی پرده، سلول‌های نانوسولار منعطف و قسمت دوم در لبه‌های داخلی نوارها لامپ‌های LED نصب می‌شوند. در طول روز که نور خورشید به زمین می‌تابد سلول‌های خورشیدی نانو، با دریافت انرژی از خورشید شارژ می‌شوند و در ساعات شب لامپ‌های LED با استفاده از این انرژی ذخیره شده روشن می‌شوند تا نور مورد نیاز اتاق را تأمین کنند.
این پرده‌ها به علت داشتن سلول‌های نانو، سبکی، انعطاف‌پذیری و شفافیت خود را حفظ می‌کنند.
دیوار رسانه‌ای سبز پیکسلی
این دیوار که توسط سیمون گیوسترا (Simone Giostra)و همکارانش طراحی شده است، بخشی از یک مجموعه سرگرمی در کشور چین است. این دیوار که پوشیده شده از سلول‌های خورشیدی نانو و تعداد بسیار زیادی LED است، به تنهایی انرژی مورد نیاز خود را تأمین می‌کند و مصرف انرژی را از طرق دیگر کاهش می‌دهد. همانند پرده کرکره‌ای خورشیدی، این ساختمان نیز در طول روز از طریق سلول‌های نانو انرژی مود نیاز خود را از خورشید تأمین می‌کند و در طول شب با لامپ‌های LED نور مورد نیاز را ارائه می‌دهد.
در صورت نیاز به نور خورشید در فضای داخلی در ساعات روز، نور از دیواره شیشه‌ای عبور و به داخل نفوذ می‌کند و هم‌زمان سلول‌های کار شده روی دیوار شیشه‌ای کار ذخیره نور خورشید را انجام می‌دهند. در طول شب با روشن شدن LEDها کار روشنایی و رسانه‌ای این دیوار به خوبی انجام می‌گیرد. این دیوار به دلیل استفاده از سلول‌های نانو هم توانسته است هزینه‌های خود را کاهش دهد، هم نور و انرژی مورد نیاز خود را تأمین کند و هم با نمای بسیار زیبای خود با محیط شهری ارتباطی مؤثر داشته باشد.
محققان عقیده دارند که مقدار انرژی که در یک ساعت از خورشید به زمین می‌رسد بیش از کل انرژی است که بشر در طی یک سال مصرف می‌کند! آن‌ها با یافتن راهی در نظر دارند که از منبع بی‌پایان نور خورشید به شیوه‌ای ساده‌تر و با هزینه کمتر بهره ببرند و به همین دلیل به دنبال تولید موادی هستند که هم طول عمر بالایی داشته باشند و هم مصرف انرژی را به طور محسوسی کاهش دهند. یکی از این فناوری‌ها، فناوری سلول‌های خورشید نانو است که تاکنون موفقیت‌های زیادی کسب کرده است و در آینده جایگزین صفحات بزرگ، غیرقابل انعطاف و بسیار گران قیمت معمول خواهند شد تا وظیفه تأمین انرژی مورد نیاز ساختمان‌ها را به خوبی به انجام برسانند.
منابع:
http://www.understandingnano.com
https://www.arup.com
https://www.fastcompany.com
مطالب مرتبطی که پیشنهاد می شود مطالعه کنید:
چرا از صفحات خورشیدی در ساختمان ها استفاده کنیم؟
تولیدکنندگان تجهیزات انرژی خورشیدی
صفحات خورشیدی چگونه کار می کنند؟
در انتها:
شما عزیزان می توانید به منظور آشنایی بیشتر با این مبحث و رسیدن به جواب سوال های خود و یا ارائه هر گونه انتقاد و پیشنهاد به بخش مشاوره فنی و مهندسی کارگشا مراجعه فرمایید.
لطفا نظرات خود را در خصوص مطلب فوق در پایین صفحه درج نمایید و اگر می خواهید دیگران نیز این مطلب را بخوانند از طریق شبکه های اجتماعی روبرو، آن را با دوستان و آشنایان خود به اشتراک بگذارید.
