به نقل از «خبرگزاری صدا و سیما»

طراحی سلول های خورشیدی از مواد ارگانیک

تاریخ انتشار: ۴ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۶۹۴۷۵۷

به گزارش سرویس وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ، پژوهشگران موفق به ساخت و تولید یک سلول خورشیدی آلی شدند که متشکل از ترکیب یک پلیمر آلی و یک نیمه هادی آلی به نام PCBM است و روی بسترهای فولادی توسعه یافته است. این سلول های خورشیدی می تواند به طور بالقوه صفحات فولادی را به یک دستگاه تولید انرژی با کارایی بیشتر از آنچه در حال حاضر در بازار موجود است، تبدیل کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

 سازندگان این نسل جدید از سلول های خورشیدی در بیانیه‌ای اعلام کردند که پتانسیل فناوری‌ های سلول خورشیدی نسل سوم در ادغام آنها با سطوح منعطف و منسجم است. با این حال، این ادغام مستلزم توسعه الکترودهای رسانای شفاف بالایی به عنوان جایگزینی برای اکسید قلع ایندیم، یک ماده نوری الکترونیکی است که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل شکنندگی و بازده نوری آن متفاوت است.

در این گزارش آمده است، محققان IIT Kanpur دستگاه‌ های سلول خورشیدی آلی را ساخته ‌اند که از ترکیبی از پلیمر آلی PTB7 به عنوان اهدا کننده و PCBM به عنوان پذیرنده تشکیل شده است. این دستگاه ها بر روی بستر های فولادی مات با الکترود بالایی MoO3/Au/MoO3 ساخته شدند.

تحقیقات انجام شده در آزمایشگاه پروفسور Ashish Garg در IIT Kanpur ادغام الکترودهای چند لایه با پیکربندی MoO3/Au/MoO3 با سلول های خورشیدی آلی را نشان داد. این الکترودها انتقال نوری بالاتری نسبت به الکترودهای فلزی دارند.

 دستگاه‌ های دارای الکترود های چند لایه بهبود واضحی در عملکرد فتوولتائیک به میزان یک و نیم برابر در مقایسه با دستگاه ‌های به ‌دست ‌آمده با الکترود های فلزی تک لایه طلا نشان دادند.بر اساس جزئیات منتشر شده در این رابطه، ساخت مواد و دستگاه‌های پروسکایت و سلول‌ های خورشیدی آلی در تأسیسات کلاس 10000 در IIT Kanpur انجام شد.

این مرکز می تواند ساخت کامل سلول های خورشیدی آلی و پروسکایتی را انجام دهد. این فناوری شامل دو جعبه و ۴ پورت متصل به هم است که تحت یک محیط گاز نیتروژن نگهداری می شوند. این ترکیب باعث شده است تا محصول نهایی، ظرفیت حمل مواد شیمیایی حساس به اجزای جوی، عمدتاً رطوبت و اکسیژن و نیز یک محفظه بازپخت خلاء  داشته باشد.

شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله تخصصی Energy Technology  منتشر شده و در اختیار علافقه مندان قرار دارد.

منبع: خبرگزاری صدا و سیما

کلیدواژه: سلول های خورشیدی خورشیدی آلی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۶۹۴۷۵۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

کشف تکنیکی جدید برای تغییر گروه خونی اهدایی

پژوهشگران ترکیبی از آنزیم‌های تولیدشده توسط گونه‌ای باکتری‌های موجود در روده انسان را شناسایی کردند که در مطالعات آزمایشگاهی می‌توانند سلول‌های قرمز خون را با بازده بالا به نوع O تبدیل کنند.

به گزارش زومیت، سلول‌های قرمز خون مانند تقریبا تمام سلول‌های بدن انسان با ساختارهای قندی منحصربه‌فردی پوشیده شده‌اند. این ساختارها از فردی به فرد دیگر متفاوت هستند و برخی دارای ساختارهای نوع A هستند و برخی ساختارهای نوع B را دارند. برخی هر دو ساختار نوع A و B را دارند و برخی هیچ‌یک از این ساختارها را ندارند و در گروه O قرار می‌گیرند.

سیستم ایمنی که هرگز با انواع A یا B برخورد نکرده باشد، در صورت مواجهه با آن‌ها به این سلول‌ها حمله می‌کند و آن‌ها را از بین می‌برد، درحالی‌که گروه خونی O را بیشتر دریافت‌کنندگان بدون مشکل می‌پذیرند.

به دلیل این تطبیق‌پذیری، ذخایر خون نوع O اغلب مصرف می‌شود، خصوصا در شرایط اضطراری که پزشکان باید بدون دانستن گروه خونی بیمار سریع عمل کرده و جان او را نجات دهند.

تبدیل سلول‌های قرمز خون به نوع عمومی O ایده جدیدی نیست. در سال ۱۹۸۲ دانشمندان آنزیمی را در دانه‌های قهوه شناسایی کردند که می‌توانست قندهای سطحی سلول‌های نوع B را حذف کند. اما آن واکنش آنزیمی بسیار ناکارآمد بود و استفاده از آن در مقیاس بزرگ ممکن نبود.

 همچنین برخلاف وعده‌های اولیه نگرانی‌هایی درمورد ایمنی آن مطرح شد. به دلایل ناشناخته، با اینکه تقریبا کل آنتی‌ژن‌های سلول‌های خون اهداکننده حذف می‌شد، گاهی اوقات خون اهدایی با گیرندگان همچنان ناسازگار بود. بنابراین، دانشمندان به نقطه شروع برگشتند و آنزیم‌های دیگری را در مجموعه باکتری‌های روده شناسایی کردند.

مشکلی که وجود دارد این است که تا سال ۲۰۲۲ بیش از ۴۰ سیستم گروه خونی به غیر از سیستم ABO و فاکتور RH شناسایی شده است. حتی در گروه‌های خونی A و B، ساختارهای قندی با طول‌ها و چگالی‌های متفاوت روی غشای سلول‌های قرمز خون وجود دارد.

پژوهشگران برپایه پژوهش‌های گذشته چندین آنزیم کاندیدای ساخته‌شده توسط باکتری آکرمانسیا موسینیفیلا (Akkermansia muciniphila) را انتخاب کردند و سلول‌های قرمز خون از چندین اهداکننده و زیرگروه‌های مختلف A و B را درمعرض آن‌ها قرار دادند.

آنزیم‌ها با غلظت‌های بالای سلول‌های قرمز خون و در دمای محیط و فقط به مدت ۳۰ دقیقه انکوبه شدند و این امر موجب بهبود فرآوری طولانی‌تر و شرایط کمتر کارآمد کاندیداهای قبلی شد. این شرایط ملایم بدون استفاده از افزودنی‌ها (برای مثال دکستران) به همراه کارآیی بالای آنزیم، از پارامترهای مهم امکان‌سنجی در کاربردهای بالینی هستند.

حذف ساختارهای قندی بلند علاوه بر آنتی‌ژن‌های کوتاه‌تر و متعارف گروه‌های خونی A و B، ناسازگاری سلول‌های نوع B تیمارشده با نمونه‌های پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت واکنش‌ها کاست.

آنزیم‌های انتخابی علاوه بر آنتی‌ژن‌های کوتاه‌تر و متعارف A و B، تمام چهار ساختار قندی شناخته‌شده A و B را حذف کردند. حذف ساختارهای قندی طولانی ناسازگاری سلول‌های نوع B تیمارشده با نمونه‌های پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت واکنش‌ها کاست.

برای درک این موضوع که چرا بخش کوچکی از سلول‌های قرمز خون ظاهرا بدون قند همچنان با پلاسمای گروه خونی O واکنش متقابل دارند و برای بهبود روند تبدیل سلول‌های گروه خونی A به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.

با‌این‌حال، پژوهشگران می‌گویند مطالعه جدید آن‌ها با شناسایی آنزیم‌هایی که انواع بیشتری از آنتی‌ژن‌های A و B را حذف می‌کنند، به تولید خونی که با همه گروه‌های خونی سازگار باشد، کمک می‌کند.

گروهی از پژوهشگران در سال ۲۰۲۲ در شرایط آزمایشگاهی از استراتژی مشابهی (با آنزیم‌های متفاوت) برای تبدیل ریه‌های اهدایی از گروه خونی A به گروه خونی O استفاده کردند. پژوهش جدید ممکن است این تلاش‌ها را به‌قدر کافی بهبود دهد که استانداردهای ایمنی موردنیاز برای کارآزمایی‌های پیوند عضو در انسان را برآورده سازد.

سلول‌های قرمز خون رشدیافته در آزمایشگاه نیز در کارآزمایی‌های بالینی تحت آزمایش قرار دارند تا مشخص شود که آیا ماندگاری آن‌ها بیشتر از خون اهدایی است یا خیر. اگر این‌طور باشد، این دستاورد می‌تواند تقاضا برای ذخایر خون را کاهش دهد و همچنین به بیمارانی که به تزریق مکرر خون نیاز دارند، کمک کند دچار عوارض نشوند.

یافته‌های مطالعه در مجله‌ی Nature Microbiology منتشر شده است.

کانال عصر ایران در تلگرام