ไม่ง้อแสงอาทิตย์! โซลาร์เซลล์แบบใหม่ แค่แสงในอาคารก็ผลิตไฟฟ้าได้
ที่ผ่านมาแผงโซลาร์เซลล์มักถูกมองว่า “ต้องใช้แสงแดดแรง ๆ กลางแจ้งเท่านั้น” แต่ล่าสุด นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย National Yang Ming Chiao Tung University ในไต้หวัน ได้พลิกนิยามเดิม ด้วยการพัฒนา เซลล์แสงอาทิตย์ชนิด Perovskite (PeSCs) ที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้แม้ในแสงไฟภายในอาคาร ซึ่งถือเป็นอีกก้าวสำคัญของวงการพลังงานทางเลือก
จากการทดสอบในสภาพแสงมาตรฐานภายในอาคาร (2,000 lux) ซึ่งใกล้เคียงกับการเปิดหลอดไฟทั่วไป เซลล์ Perovskite รุ่นใหม่สามารถแปลงพลังงานแสงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ด้วยประสิทธิภาพสูงถึง 38.7% ซึ่งสูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนดั้งเดิมที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในสภาพแสงน้อยหรือแสงประดิษฐ์
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดชนิดนี้ ถูกออกแบบสำหรับใช้งานในร่ม สามารถผลิตพลังงานไฟฟฟ้าเพื่อจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก อุปกรณ์ IoT และอุปกรณ์อัจฉริยะ เป็นต้น
ความได้เปรียบนี้เกิดจากคุณสมบัติพิเศษของวัสดุ Perovskite ที่สามารถปรับแต่ง bandgap หรือ “ช่วงพลังงานที่สามารถดูดซับแสงได้” ให้เหมาะกับคลื่นแสงของหลอดไฟในอาคาร เช่น หลอด LED หรือฟลูออเรสเซนต์
เบื้องหลังความสำเร็จคือการที่ทีมวิจัยปรับแต่งโครงสร้างโมเลกุลในชั้นของ Perovskite ให้เหมาะสมกับแสงจากหลอดไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงจากหลอด LED ซึ่งมีสเปกตรัมแคบและมักเป็นอุปสรรคต่อเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิม
การ “จูน” ค่า bandgap ให้รับพลังงานได้ดีในสเปกตรัมนี้จึงกลายเป็นกุญแจสำคัญ และยังทำให้เซลล์มีโครงสร้างที่ บาง เบา และยืดหยุ่น ซึ่งเอื้อต่อการฝังในอุปกรณ์อัจฉริยะขนาดเล็กหรือผิววัสดุต่าง ๆ ได้โดยไม่กินพื้นที่
แม้ยังอยู่ในขั้นทดลองในห้องปฏิบัติการ แต่เทคโนโลยี Perovskite สำหรับใช้งานในร่มนี้ถือเป็น “อีกทางเลือกที่มีอนาคต” โดยเฉพาะเมื่อผนวกรวมกับแนวโน้มการเติบโตของอุปกรณ์อัจฉริยะ และความต้องการพลังงานจากแหล่งสะอาดในพื้นที่จำกัด