پنج شنبه 25 مرداد 1397

بنیاد ملی نخبگان

بنیاد نخبگان استانها

بنیاد نخبگان استانها

پیوندها

پوششی برای پیل‌های خورشیدی برنده مسابقات MADMEC

پوششی برای پیل‌های خورشیدی که با الهام از طبیعت و نسخه‌برداری از فناوری زیستی به کار رفته در بال نوعی پروانه ساخته شده برنده مسابقات MADMEC شد.

هر ساله در دانشگاه MIT، تیم‌های دانشجویی دستاوردهای علمی خود را به معرض نمایش می‌گذارند و به رقابت می‌پردازند. امسال نیز این مسابقات برگزار شد و تیم برتر بخاطر تولید یک پوشش ارزان قیمت برای سلول‌های خورشیدی که انعکاس نور را از این سلول‌ها به حداقل می‌رساند جایزه 1000 دلاری را دریافت کرد. این پوشش با الهام از طبیعت و نسخه برداری از فناوری زیستی به کار رفته در بال نوعی پروانه ساخته شده است.

به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیاد ملی نخبگان، ابداعات زیست تقلیدی که تحت عنوان ابداعات الهام گرفته از طبیعت نیز شناخته می‌شوند، منجر به اکتشافات بسیاری از جمله واکسن‌ها، چسب‌ها، لامپ‌های حبابی و غیره شده است. هر ساله در دانشگاه MIT، تیم‌های دانشجویی دستاوردهای علمی خود را به معرض نمایش می‌گذارند و به رقابت می‌پردازند. این مسابقات تحت عنوان MADMEC شناخته می‌شوند.

امسال نیز این مسابقات برگزار گردید و تیم برتر ( Glasswing ) بخاطر تولید یک پوشش ارزان قیمت برای سلول‌های خورشیدی که انعکاس نور را از این سلول‌ها به حداقل می‌رساند، جایزه 10000 دلاری را دریافت کردند. این پوشش‌ها این امکان را فراهم می‌سازند تا تقریباً تمام نور جذب شود و در نتیجه باعث می‌شوند تا کارآمدی و سودمندی سلول‌های خورشیدی بهبود یابند. رتبه دوم این مسابقات به تیم Lumas بخاطر توسعه یک رنگ فوتو لومینسنس (برای استفاده در خط‌کشی‌های مخصوص عابر پیاده، خطوط بزرگراه‌ها و غیره) که نور خورشید را در طول روز جذب می‌کند و در تاریکی نور را بازتابش می‌کند، تعلق گرفت. رتبه سوم نیز به دلیل ابداع یک ماده‌ی تغییر فاز که قادر به تنظیم باد لاستیک‌ها می‌باشد و اثرات نامطلوب باد کم و یا زیاد لاستیک‌ها را از بین می‌برد، به گروه دیگر تعلق گرفت.

انعکاس برای بسیاری از ابزارهای اپتو‌الکترونیک هم‌چون صفحه نمایش تلفن‌های هوشمند و پنجره‌ها، یک مسئله و مشکل اساسی می‌باشد. سلول‌های خورشیدی متداول امروزی از سیلیکون ساخته شده‌اند که در حدود 30 درصد نور را انعکاس می‌دهند و سبب کاهش کارآمدی سلول خورشیدی می‌شوند. بسیاری از کارخانه‌ها برای حل این مشکل از پوشش‌های ضد‌انعکاسی استفاده می‌کنند، اما این پوشش‌ها بسیار گران قیمت می‌باشند ضمن این‌که تمام نور را هم جذب نمی کنند. العبیدی یکی از دانشجویان تیم Glasswing می‌گوید:« ما از خود پرسیدیم که طبیعت چگونه این مشکل را حل کرده است.» بال‌های شفاف پروانه Glasswing ( بال شیشه‌ای ) با نانو ساختارهایی پوشیده شده است که به نوعی تداعی کننده‌ی ستون‌های مخروطی شکل روی سرپیچ‌ها می‌باشد. این ساختارهای "نانو ستونی" همانند یک پوشش ضد‌انعکاسی ( ضد بازتاب) عمل می‌کنند و فقط 2 الی 5 درصد نور از بال‌های پروانه منعکس می‌شود. این گروه، این ساختارها را با استفاده از مواد فتو‌ولتائیک و ابزار ساخت متداول و مرسوم بازسازی کردند به گونه‌ای که کل فرآیند ساخت ساده و ارزان‌قیمت می باشد. در ابتدا یک اکسید به صورت یکنواخت برروی یک فیلم شیشه‌ای قرار می‌گیرد و در ادامه یک الگویی با استفاده از نقره برروی اکسید رسم می‌شود و در ادامه اچینگ با گازهای مختلف انجام می گیرد. در عمل اچینگ تمام اکسید به جز الگویی که با نقره رسم شده است حذف می‌شود. با تنظیم گازها در طول فرآیند می توان شکل دلخواه نانو ساختارها را کنترل کرد. با استفاده از این روش می‌توان حفراتی ایجاد کرد که دهانه‌های آن‌ها باریک و انتهای آن ها گشاد است و ساختارهای نانوستونی مخروطی شکل را تهیه کرد. این پوشش نسبت به دیگر پوشش‌های ضد بازتابی خیلی ارزان‌تر و سریع‌تر می‌باشد.

آقای تارکانیان که مسئول راه‌اندازی مسابقه MADMEC می‌باشد می‌گوید :« گرچه برخی از تیم‌ها موفق می‌شوند که محصولات خود را تجاری کنند، اما هدف اصلی این مسابقات ایجاد یک فرصت برای دانشجویان و ساختن چیز جدیدی می‌باشد. ما می خواهیم که دانشجویان از کلاس‌های درس خود یک خروجی داشته باشند.»

منبع : http://news.mit.edu/2015/biomimetic-non-reflective-coating-solar-cells-madmec-0929

 

تاریخ انتشار : 1394/09/03
کد : 70532
تعداد بازدید: 18

    تمامی حقوق متعلق به این سایت برای بنیاد ملی نخبگان محفوظ می باشد
آدرس: خیابان آزادی- بین خیابان نواب و رودکی- جنب کوچه طاهرنیا- پلاک 209 تلفن: 63478000 - 09601