‘นาโนเทคสวทช.’พัฒนาเคลือบฟิล์ม
เพิ่มประสิทธิภาพ‘เซลล์แสงอาทิตย์’
‘นาโนเทคสวทช.’ – นักวิจัยนาโนเทค สวทช. กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) พัฒนาเทคนิคการเคลือบแบบสารละลายรูปวงเดือน สำหรับการเคลือบฟิล์มบางสารกึ่งตัวนำไฟฟ้าแบบสารละลาย
ช่วยจัดเรียงอนุภาคระดับไมโครเมตรถึงนาโนเมตรของพอลิเมอร์และควอนตัมดอต ให้เก็บพลังงานจากแสงได้ที่ความยาวคลื่นกว้างขึ้น ปูทางพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ที่ประสิทธิภาพและเสถียรภาพสูงขึ้น เทียบเคียงชนิดซิลิคอน แต่ต้นทุนถูกกว่า หวังสร้างนวัตกรรมไทยใช้เอง
ดร.อนุศิษย์ แก้วประจักร์ ทีมวิจัยนวัตกรรมเคลือบนาโน กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า เซลล์แสงอาทิตย์มีอยู่ 3 รุ่น รุ่นแรก เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากผลึกซิลิคอน ที่เดิมมีต้นทุนสูงมาก ด้วยต้องใช้ซิลิคอนความบริสุทธิ์สูง อุณหภูมิในการหลอมเหลวสูง และกระบวนการที่ซับซ้อน ทำให้ราคาสูง
ปัจจุบันเริ่มจับต้องได้ รุ่นที่ 2 เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ฟิล์มบาง ที่ใช้กระบวนการเตรียมฟิล์มบางในสุญญากาศสูง ใช้สารที่มีราคาแพงและสารบางตัวมีความเป็นพิษสูง และสุดท้ายคือ เซลล์แสงอาทิตย์อุบัติใหม่ ซึ่ง เซลล์แสงอาทิตย์อุบัติใหม่
ได้แก่ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง เซลล์แสงอาทิตย์แบบควอนตัมดอต เซลล์แสงอาทิตย์แบบสารอินทรีย์ และเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนถูก มีหลายสีสัน และมีความยืดหยุ่นสูง
สามารถทำการเตรียมได้ด้วยวิธีการเคลือบฟิล์มบางแบบสาร ละลาย ในปัจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ในระดับห้องปฏิบัติการก็มีประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนแล้ว จึงคาดว่าแทนที่เซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนได้ในอนาคต
งานวิจัยพัฒนาเทคนิคเคลือบฟิล์มบาง
งานวิจัยเรื่อง การปรับปรุงคุณสมบัติ ของโฟโตวอลเทอิกของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยฟิล์มบางสารอินทรีย์และอนินทรีย์ ที่ทำการเตรียมโดยเทคนิคการเคลือบแบบสารละลายรูปวงเดือน โดย ดร.อนุศิษย์ แก้วประจักร์ ดร.พิศิษฐ์ คำหน่อแก้ว และ ศ.ทากาชิ ซากาว่า จึงเกิดขึ้น
ดร.พิศิษฐ์ คำหน่อแก้ว หัวหน้าทีมวิจัยนวัตกรรมเคลือบนาโน กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน นาโนเทค สวทช. กล่าวว่า เทคนิคต่างๆ ที่พัฒนา ขึ้นนี้ ช่วยให้ฟิล์มบางที่จะเป็นเทคโนโลยีอนาคตสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์มีประสิทธิภาพ มากขึ้น ด้วยต้นทุนที่ถูกลง ใช้สารน้อยลง ปรับปรุงคุณสมบัติของสารได้ในระหว่างกระบวนการเคลือบ
แม้ปัจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์จะยังไม่ออกสู่เชิงพาณิชย์ แต่คาดว่าอีกไม่นานจะเห็นสินค้าจากจีนออกสู่ตลาด
ทั้งนี้ งานวิจัยเรื่อง การปรับปรุงคุณสมบัติของ โฟโตวอลเทอิกของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยฟิล์มบางสารอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ทำการเตรียม โดยเทคนิคการเคลือบแบบสารละลายรูปวงเดือน ของ ดร.อนุศิษย์ ดร.พิศิษฐ์ และศ.ทากาชิ ซากาว่า ได้รับรางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ รางวัลวิทยานิพนธ์ระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ ประจำปี 2562 จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
