طباعة خلايا شمسية على ورق التواليت ومواد حساسة أخرى
طباعة خلايا شمسية على ورق التواليت ومواد حساسة أخرى
Researchers print solar cells on toilet paper, other delicate materials
بعد الطباعة على الورقة، قام العلماء بطيه على شكل طائرة لتوضيح أنها ما زالت تولد تيارا
أمل باسم المركز العلمي للترجمة: لتوضيح كيف يمكن أن تقوم هذه التقنية الجديدة بطباعة الخلايا الشمسية على مواد رقيقة ومرنة، قام الباحثون في MIT بعمل نموذج لخلية شمسية على ورق التواليت العادي. بالرغم من أن فكرة ورق التواليت ليست مستحبة للتطبيق العملي للخلايا الشمسية، إلا أنها لتوضيح أن التقنية يمكن تصميمها على مواد رخيصة ومتوفرة.
المهندس الكيميائي كارين جليسون Karen Gleason في MIT مع طالب جامعي ميلز بار Miles Barr وآخرين أوضحوا بأن هذه التقنية يمكن أن تستخدم لطباعة الخلايا الشمسية على مواد دقيقة. واحد من الأمثلة ورق الأرز والذي يستخدم في صناعة لفائف الربيع في المطاعم، والذي يذوب في العمليات الرطبة. بما أن تقنية البحث هي تقنية جافة وخالية من عمليات الإذابة، فإن ورق الأرز يبقى سليما. كما أوضح الباحثون هذه التقنية على بلاستيك ساران Saran، المقاوم للماء والذي يكون من الصعب تغطيته.
هذه الطريقة الجديدة، والتي تسمى oxidative chemical vapor deposition (oCVD) أي ترسيب البخار بالأكسدة كيميائيا. والتي تشمل رش البخار من المونيمر وعوامل مؤكسدة على المادة. فيتبلمر المونيمر مع عوامل الأكسدة مكونا بلاستيك PEDOT، وهو بلاستيك موصل، لكن قدرته على التوصيل يمكن أن تزداد بمعدل 1.000 مرة بالتحكم في درجة حرارة المادة، مما يؤدي إلى تكون مسام نانوية، والتي يمكن أن تتغلب على الفضة عالية التوصيل.
والخلايا الشمسية المطبوعة قابلة للانثناء والتمدد بتأثير بسيط على خصائصها. في الاختبارات قام الباحثون بثني البلاستيك المطبوع بنصف قطر أقل من 5 ملم أكثر من 1.000 مرة، ووجدوا أن كفاءة التوصيل ما زالت 99% منها قبل عملية الثني. فالأقطاب أيضا قابلة للثني والتمدد، وتبقى محتفظة بقدرتها على التوصيل. وللتأكد من متانتها قام بار Barr بثني قطعة من الورق المطبوعة بالخلايا الشمسية على شكل طائرة ووجد أنها ما زالت تولد تياراً.
ولاحظ الباحثون أن هذا الورق غير صالح للخلايا الكهروضوئية وذلك لأنه غير شفاف. مع ذلك، فإن القدرة على طباعة الخلايا لشمسية على مواد رخيصة ومرنة وقابلة للتمدد يعتبر مهما جداً في صنعة الخلايا الشمسية على المدى الواسع. حيث أنه باستخدام التقنية يمكن طباعة أجهزة الكترونية أخرى بجانب الخلايا الشمسية، ويمكن استخدامها لتطبيقات أخرى مثل طباعة الالكترونيات على الأقمشة وغيرها من المواد المرنة.
للمزيد من المعلومات IEEE Spectrum
رابط الخبر الأصلي ( يحتوي على فيديو يوضح العملية) http://www.physorg.com/news/2011-01-solar-cells-toilet-paper-delicate.html
تمت الترجمة بواسطة أمل باسم
