Цонхыг цахилгаан үүсгэгч болгох "үл үзэгдэх" нарны зай
Сингапурын Наньян Технологийн Их Сургуулийн (NTU Singapore) эрдэмтэд архитектур болон тээврийн салбарт хувьсгал авчрах шинэ төрлийн нарны зайг бүтээжээ. Дэд профессор Аннализа Бруногийн удирдлага дор тус сургуулийн судлаачид хүний үсний зузаанаас 10,000 дахин нимгэн, уламжлалт перовскит нарны зайнаас 50 дахин нимгэн перовскит нарны зайг бүтээсэн бөгөөд энэ нь одоогоор хамгийн өндөр гүйцэтгэлтэй хэт нимгэн перовскит нарны зай (perovskite solar cells) болж байна.
Шинэ нарны зай нь хагас ил тод бөгөөд өнгө саармаг учраас барилгын цонх, гадна тал болон тээврийн хэрэгслийн шилэнд нэгтгэж болох бөгөөд барилгын гадаад төрхийг мэдэгдэхүйц өөрчлөхгүй. Нарны гэрэлд зогсоолд байхдаа батарейгаа цэнэглэдэг машин, линзэнд электрон төхөөрөмжийн эрчим хүчийг хуримтлуулдаг ухаалаг нүдний шил зэрэг нь ойрын ирээдүйд бодит болж магадгүй юм.
Перовскит нарны зай нь хэд хэдэн давхаргаас бүрддэг бөгөөд үүнд нарны гэрлийг шингээн цахилгаан болгон хувиргадаг хагас дамжуулагч давхарга багтдаг. Хэт нимгэн нарны зайг бүтээхийн тулд тус судалгааны баг “thermal evaporation” буюу дулааны ууршилт гэгдэх үйлдвэрлэлд нийцтэй аргыг ашиглажээ. Энэ процессын үед эх материалыг вакуум камерт халааж ууршуулж, үүссэн уур нь гадаргуу дээр тогтож, нимгэн хальсыг үүсгэдэг байна. Уг аргыг ашиглан 60 нанометрийн нимгэн перовскит давхаргатай хагас ил тод нарны зайг бүтээсэн бөгөөд энэ зай харагдахуйц гэрлийн 41 хувийг нэвтрүүлэхийн зэрэгцээ нарны гэрлийг 7.6 хувийн үр ашигтайгаар цахилгаан болгон хувиргадаг аж. Уламжлалт цахиурын нарны зайнаас ялгаатай нь уг зай нь шууд бус болон тархмал гэрэлд ч цахилгаан үүсгэх чадвартай тул үүлтэй цаг агаарт болон барилгын босоо гадаргуу дээр ашиглахад тохиромжтой. Энэ зай нь барилга, архитектурын шийдэлд шинэ үеийг авчрах бололтой. Тухайлбал, барилгын орчин дэлхийн нийт эрчим хүчний хэрэглээний 40 орчим хувийг эзэлдэг тул барилгын гадаргуутай нэгдсэн нарны технологи яаралтай шаардлагатай болж байна. Судлаачдын тооцоолсноор том шилэн фасадтай оффисын барилгад энэхүү технологийг хэрэгжүүлбэл жилд олон зуун мегаватт цаг цахилгаан үйлдвэрлэж, ойролцоогоор 100 орон сууцны жилийн цахилгааны хэрэгцээг хангах боломжтой.
Судлаачид одоо дулааны ууршилтын процессыг баталгаажуулах, стандартчилах талаар ажиллаж байгаа бөгөөд нарны зайн урт хугацааны тогтвортой байдал, бат бэх чанар болон томоохон талбай дахь гүйцэтгэлийг сайжруулах ажлыг үргэлжлүүлэн хийж байна. Энэхүү шинэ бүтээлийн патентыг NTUitive компаниар дамжуулан бүртгүүлж, судалгааны үр дүнг ACS Energy Letters эрдэм шинжилгээний сэтгүүлд нийтлүүлжээ.
Зураг болон мэдээллийг бэлтгэсэн эх сурвалж: TechXplore / NTU Singapore, https://techxplore.com/news/2026-05-scientists-invisible-solar-cells-windows.html
Хуваалцах:
