ممکن است روزي شما بتوانيد با وصل کردن تلفن همراه خود به لباستان، آن را شارژ کنيد. هنگامي‌ که باتري موبايل‌هاي ما تخليه مي‌شوند، در هر جايي که باشيم ناچاريم خود را به نزديک‌ترين پريز برق رسانده و تلفن همراهمان را شارژ کنيم. اما احتمال دارد که در طول دهه‌ي آتي پريزهاي برق را بپوشيم!

در دنياي پارچه‌هايي که انرژي خورشيدي را در خود ذخيره مي‌کنند، مي‌توان به راحتي با اتصال تلفن همراه به پارچه آن را شارژ کرد. جان بدينگ (John Badding) شيميدان دانشگاه ايالت پنسيلوانيا و همکارانش به تازگي توانسته اند رشته‌هاي بسيار نازک سلول‌هاي خورشيدي را در تار و پود پارچه ببافند. اين رشته‌هاي نازک، آرايشي مشابه با سلول‌هاي خورشيدي متعارف که معمولاً در پشت بام‌ها استفاده مي‌شود دارند:‌ يک لايه‌ي باردار با بار مثبت و ‌يک لايه‌ي باردار با بار منفي و ‌يک لايه‌ي خنثي که در ميان اين دو قرار دارد. هنگامي‌ که فوتون‌ها(ذرات نور) به لايه‌ي خارجي سلول خورشيدي برخورد مي‌کنند، اثر فتو ولتائيک آغاز مي‌شود و پس از انجام واکنش‌هاي زنجيره اي در طول لايه‌هاي باردار، در نهايت انرژي الکتريکي قابل مصرف توليد مي‌شود.

بدينگ و گروه او‌ يک روش تازه را اختراع کرده‌اند. آن‌ها با استفاده از رشته‌هاي فيبر نوري توخالي و قابل انعطاف، که لايه‌هاي مثبت و منفي سلول‌هاي خورشيدي را دربر مي‌گيرند، ريسمان‌هاي نيمه‌هادي را ساخته‌اند.

اين گروه پژوهشگران رشته‌ها را به شکل سيم‌هايي به طول‌ يک متر و با ضخامتي کمتر از قطر تار موي انسان ساخته‌اند. انعطاف‌پذيري اين رشته‌ها تا حدي است که مي‌توان آن‌ها را به هم و‌ يا به‌ يک پارچه بافت. بدينگ مي‌گويد: «ما در حال حاضر توانسته ايم رشته‌هاي خورشيدي را روي ‌يک پارچه ببافيم، هر چند که اين نمونه فقط‌ يک لايه است، اما به هر حال نوعي پارچه محسوب مي‌شود.»

يکي از کاربردهاي باالقوه‌ي رشته‌هاي خورشيدي، توليد لباس‌هاي انعطاف‌پذيري است که قابليت شارژ تلفن همراه را دارند. البته به اعتقاد جان بدينگ، اين فناوري کاربردهاي بسيار گسترده‌تري دارد. او پيشنهاد مي‌کند که از اين رشته‌ها در لباس‌ها و چادرهاي نيروهاي ارتش استفاده شود تا نياز به انرژي الکتريکي براي آن‌ها مرتفع شود.

رشته‌ي خورشيدي چگونه کار مي‌کند؟

1) ذرات نوري از لايه‌ي بيروني سلول عبور مي‌کنند و آبشاري از الکترون‌ها را در ماده آزاد مي‌کنند
2) حرکت الکترون‌هاي آزاد و شکاف‌هايي که توسط ذره‌هاي آزاد ايجاد شده‌اند،‌يک جريان الکتريکي را برقرار مي‌کنند.
3) الکترودهايي به سلول خورشيدي متصل هستند که کارشان انتقال انرژي الکتريکي توليد شده است.
اثر فتو ولتائيک اولين بار توسط فيزيکدان فرانسوي ادموند بکرل (Edmond Becquerel) به طور عملي نشان داده شد. او در سال 1839 در حالي که فقط 19 سال داشت، اولين سلول فتوولتائيک خود را در آزمايشگاه پدرش ساخت.

سلول‌هاي خورشيدي هنگامي‌ در جهان به عنوان‌ يک وسيله‌ي توليد انرژي با اهميت معرفي شدند که براي تأمين انرژي ماهواره‌ي vanguard I روي آن نصب شدند. فناوري سلول‌هاي خورشيدي در دهه‌هاي اخير پيشرفت چشمگيري داشته‌است. اما به دليل هزينه‌هاي بالا، استفاده از اين تکنولوژي در بسياري از حوزه‌هاي علمي‌ و صنعتي هنوز مقرون به صرفه نيست.

منبع:
 

Wearable Cells

منابع مفيد:

 Edmond Becuerel

Photovoltaics

سلول‌هاي خورشيدي چطور کار مي‌کنند؟

نسل جديد سلول‌هاي خورشيدي

بازدهي سلول‌هاي خورشيدي

انرژي خورشيدي

سلول خورشيدي - ويکيپديا

باله‌هاي خورشيدي

فناوري گرما خورشيدي