ในปัจจุบันโซลาร์เซลล์ถือเป็นหนึ่งในนวัตกรรมพลังงานสะอาดที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในหมู่ประชาชนทั่วไป จากความต้องการที่นำโซลาร์เซลล์มาติดบนหลังคาบ้านเพื่อช่วยลดค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือน
ทว่าด้วยขนาดของแฝงโซลาร์เซลล์ที่มีขนาดที่ใหญ่ก็กลับเป็นอุปสรรคในการติดตั้งในครัวเรือนที่มีพื้นที่จำกัดเช่นกัน ดังนั้นนักวิทย์จึงพยายามพัฒนาให้แผงโซลาร์เซลล์รุ่นถัดมามีขนาดที่เล็กลงและคงประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานได้สูงเหมือนเดิม
ที่มา : https://pico.co.th/th/solar-cell/
ล่าสุดทีมจากมหาวิทยาลัยนานกิง ในประเทศจีน ได้พัฒนาวิธีการที่เหนือล้ำขึ้นกว่าเดิม ด้วยการผลิตสารเคลือบผิวกระจกหน้าต่างที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ หรือก็คือวัตกรรมนี้กำลังจะเปลี่ยนหน้าต่างในบ้านทุกคนให้เป็นแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพนั่นเอง ในขณะที่ยังคงความโปร่งแสงของหน้าต่างเอาไว้ได้
ทีมนักวิทย์ได้เรียกสารเคลือบตัวนี้อย่างเป็นทางการว่า ‘Colorless and Unidirectional Diffractive-Type solar Concentrator (CUSC)’ โดยสารที่เคลือบกระจกหน้าต่างพวกนี้จะทำหน้าที่นำโฟตอนจากแสงอาทิตย์บางส่วนไปยังด้านข้างของแผงหน้าต่างซึ่งติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ที่แปลงอนุภาคโฟตอนให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้า
ที่มา : https://www.sciencealert.com/scientists-create-clear-coating-to-invisibly-turn-windows-into-solar-panels
สารเคลือบกระจกผลิตจากผลึกเหลวชนิดโคเลสเตอริก (CLC) ซึ่งมีคุณสมบัติที่ทำปฏิกิริยากับแสงได้ และการซ้อนทับกันหลาย ๆ ชั้นทำให้สารเคลือบสามารถครอบคลุมแสงได้ครบทุกสเปกตรัม โดยเฉพาะแสงโพลาร์ไรซ์ที่เป็นหนึ่งในรูปแบบการเคลื่อนที่ของแสงจะถูกดักจับมาผลิตพลังงานได้มากที่สุด
เว่ย หู วิศวกรที่ร่วมโครงการนี้กล่าวว่าการออกแบบ CUSC ในครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการผสานเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยไม่กระทบต่อสุนทรียศาสตร์ ซึ่งนับเป็นกลยุทธ์ที่ใช้งานได้จริงในอนาคต
ในการทดสอบภายในห้องปฎิบัติการพบว่าสารเคลือบดังกล่าวสามารถปล่อยให้แสงทั่วไปผ่านไปได้มากถึง 64.2% และรักษาความแม่นยำของสีไว้ที่ 91.3% โดยในการทดลองกับแสงเลเซอร์สีเขียวซึ่งเป็นสีที่ดวงตาของมนุษย์ไวต่อแสงมากที่สุด สามารถดักจับและแปลงพลังงานที่มีอยู่ได้ 38.1% และ 18.1% ในการทดลองกลางแจ้ง
อีกทั้งทีมพัฒนาได้สร้างตัวต้นแบบขนาด 1 ตารางนิ้วที่พ่นสเปรย์ลงไป ซึ่งพบว่าด้วยขนาดที่เล็กนี้สามารถกักเก็บพลังงานได้เพียงพอสำหรับพัดลมขนาดเล็กได้ และเมื่อมีการทำตัวทดสอบให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ก็สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ในปริมาณมากขึ้นตามที่ทีมวิจัยได้คำนวณไว้เป้ะ ๆ
ทีมผู้พัฒนาคาดหวังว่าสารเคลือบกระจกพวกนี้นอกจากใช้ในครัวเรือนแล้วอาจสามารถใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ โดยในอนาคตนักวิจัยกำลังพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพและการผลิตสารเคลือบ รวมถึงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของหน้าต่างได้รับการเคลือบอีกทีหนึ่งด้วย
