توسعه باتری خورشیدی آلی به‌عنوان گامی نوین در ذخیره‌سازی پایدار انرژی
- اروپا
- خبر فوری
- اخبار
گروهی از محققان دانشگاه فنی مونیخ (TUM)، مؤسسه ماکس‌پلانک و دانشگاه اشتوتگارت موفق به توسعه نوعی باتری خورشیدی شده‌اند که به‌طور کامل از مواد آلی ساخته شده و می‌تواند انرژی خورشیدی را تا ۴۸ ساعت با بازده بیش از ۹۰ درصد، ذخیره کند. این نوآوری برای نخستین بار توانسته دو عملکرد کلیدی یعنی جذب نور خورشید و ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی را در قالب یک چارچوب مولکولی آلی و بدون استفاده از فلزات یا عناصر کمیاب، در یک سامانه یکپارچه ترکیب کند؛ موضوعی که می‌تواند گامی مهم در جهت تولید پایدار انرژی برای مناطق دورافتاده یا بدون دسترسی به شبکه برق باشد. ساختار اصلی این باتری خورشیدی، یک چارچوب آلی دو‌بُعدی با تخلخل بالا موسوم به COF است که از ترکیبی بر پایه نفتالین‌دی‌ایمید (یک مولکول تخت، پایدار و دارای خاصیت الکترون‌پذیری بالا) ساخته شده است و بدون نیاز به فلزات، صرفاً با کمک مواد آلی و آب کار می‌کند. ویژگی منحصربه‌فرد سامانه مذکور این است که COF مورد استفاده نه‌تنها توانایی جذب نور را دارد، بلکه می‌تواند بارهای القاشده نوری را در محیط آبی به‌شکل پایدار نگه دارد. این بارهای الکتریکی تا ۴۸ ساعت در ساختار باقی می‌مانند و در صورت نیاز می‌توانند برای تأمین انرژی تجهیزات خارجی تخلیه شوند. نکته قابل توجه دیگر در این سامانه، نقش غیرمنتظره اما حیاتی آب در پایداری شارژ است. برخلاف تصور اولیه، آب نه‌تنها باعث اختلال در فرایند ذخیره‌سازی نمی‌شود، بلکه با ساختار COF تعامل برقرار می‌کند و نوعی سد انرژی ایجاد می‌کند که مانع از ترکیب مجدد بارهای الکتریکی می‌شود، در نتیجه، بارها برای مدت طولانی‌تری حفظ می‌شوند. آزمایشات نشان داده است که این سامانه توان ذخیره‌سازی ۳۸ میلی‌آمپر ساعت بر گرم را دارد که نسبت به بسیاری از مواد مشابه بسیار کارآمدتر است. آزمایشات پایداری چرخه نیز نشان می‌دهد که پس از چندین بار شارژ و تخلیه، بیش از ۹۰ درصد ظرفیت ذخیره‌سازی حفظ می‌شود. این باتری خورشیدی آلی می‌تواند نقش مهمی در آینده انرژی پاک، به‌ویژه برای کاربردهای قابل‌حمل، کم‌هزینه و بدون نیاز به فلزات کمیاب ایفا کند و گامی رو به جلو در تحقق سامانه‌های انرژی مستقل و سازگار با محیط‌زیست باشد.
-
کد خبر 3286-20250523
دیدگاه کاربران