Solar Paint เปลี่ยนสีทาบ้านให้เป็นแหล่งพลังงานสะอาด

หลังจากที่ช่วงนี้มีการเติบโตในด้านของพลังงานสะอาดอยู่มากมาย ซึ่งในส่วนของ Solarcell ก็มีการเติบโตขึ้นเรื่อยๆถึง 42% ต่อปี อ้างอิงข้อมูลจาก Solar Energy Industries Association (SEIA) ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและนวัตกรรมจากเดิมที่เราต้องใช้แผ่น Solarcell เดิมๆแผ่นใหญ่ๆขึ้นไปติดตั้งตามอาคาร (Solar Roof) หรือ การไปติดในบ่อน้ำ (Solar Floating)

แต่ ณ ปัจจุบัน สามารเปลี่ยนสีที่ทาพื้นผิวต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นอาคาร หลังคา ผนังตามตึกต่างๆ สีเหล่านั้นจะรับแสงแดดและเปลี่ยนมาเป็นพลังงาน ซึ่งเราจะเรียกสีเหล่านี้ว่า “Solar Paint”

Solar Painting สีทาอาคารผลิตพลังงานไฮโดรเจน

Solar Paint สีที่นำไปใช้ทาตามหลังคา ผนังต่างๆเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า มีจุดกำหนิดมาจาก Royal Melbourne Institute of Technology ในประเทศออสเตรเลีย โดยคอนเซปท์ของ Solar Paint คือ “ไม่เพียงแค่การใช้แสงอาทิตย์สังเคราะห์แสงเพียงอย่างเดียง แต่ใช้การเก็บไอน้ำที่ถูกแสงแดดระเหยของความชื้นในอากาศ ออกมาด้วย”

อย่างที่ทราบกันดีว่าองค์ประกอบของน้ำ คือ H2O หรือ ไฮโดรเจน (Hydrogen) และ ออกซิเจน (Oxygen) ตัวสี Solar Paint จะมีส่วนประกอบด้วยสารผสม (Compound) ที่สามารถทำตัวเป็นสาร Semi-conductor และทำหน้าที่เป็นเร่งปฏิกิริยา (Catalyze) ให้น้ำ หรือ H2O แตกตัวเป็น ไฮโดรเจน (H2) และ ออกซิเจน (O2) โดยพลังงานที่เราได้คือ Hydrogen Fuel ครับ

โดยสี Solar Paint ทำมาจากไททาเนียมออกไซด์ (ซึ่งพบได้ในสีทาผนังทั่วไปเช่นกัน) และโมลิบดินัม-ซัลไฟด์สังเคราะห์ที่พัฒนาขึ้นใหม่

เซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมดอท (Quantum Dot Solar Cell)

เซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมดอท (โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตรอนโต) สี Solar Paint ชนิดนี้ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของโซลาร์เซลล์ได้ถึง 11% เทคโนโลยีนี้เรียกถูกอีกอย่างว่า “สีโฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic Paint)” และ “โฟโตโวลตาอิกคอลลอยด์ควอนตัมดอท (colloidal quantum dot photovoltaics)”

ทั้งสองทำงานร่วมกับเซมิคอนดักเตอร์ระดับนาโนที่ฝังอยู่ในฟิล์มที่ดูดซับโฟตอน (Photon-absorbing film) โดยเฉพาะ สีเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยอนุภาคนาโนที่ให้การดูดกลืนแสงอาทิตย์มากขึ้น รวมทั้งในแสงที่มีสเปกตรัมใกล้เคียง (Near-infrared spectrum)

นักวิจัยหวังว่าเทคโนโลยีเหล่านี้จะทำให้พ่นโซลาร์เซลล์ลงบนพื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้ หรือ พิมพ์จุดควอนตัมคอลลอยด์ที่ไวต่อแสงอาทิตย์ลงบนฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นเพื่อเคลือบพื้นผิวที่มีรูปร่างแปลก ๆ ตั้งแต่เฟอร์นิเจอร์จนไปจนถึงปีกเครื่องบิน มีคำแนะนำว่าการคลุมพื้นผิวขนาดเท่าหลังคารถด้วยฟิล์มเคลือบ CQD สามารถผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับหลอดไฟนีออนขนาดกะทัดรัด 24 ดวงอีกด้วยนะครับ

Perovskite Solar Paint

Perovskite Solar Paint ตั้งชื่อตามนักแร่วิทยาชาวรัสเซีย ชื่อว่า Lev Perovski โครงสร้างผลึกของ Perovskite ถูกค้นพบในเทือกเขาอูราลในปี 1939 ภายหลังได้พิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถใช้เป็นวัสดุดูดซับแสงเพื่อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ในปี 2009 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นกลุ่มหนึ่งใช้ ผลึก perovskites ให้เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ในปี 2014

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Sheffield ได้สร้างโซลาร์เซลล์แบบ Perovskite ซึ่งใช้รูปแบบของเหลวของสาร โดยใช้วิธีการพ่นสีเพื่อลดของเสียและต้นทุนของวัสดุ

นี่คือเหตุผลที่เซลล์สุริยะเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบสเปรย์ Perovskite เป็นตัวดูดซับแสงที่ยอดเยี่ยมที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ได้โดยใช้เพียงชั้นของสีตามนั้น ในอนาคตอันใกล้นี้ สามารถใช้ perovskite เพื่อทาสีพื้นผิวที่เปิดโล่งและใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ได้

ข้อดีและข้อเสีย ของ Solar Paint

สี Solar Paint ณ ปัจจุบัน ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา และไม่ได้จำหน่ายในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลาย นอกเหนือจากบริษัทไม่กี่แห่งทั่วโลก เช่น SolarPaint Ltd. ยังคงมีศักยภาพทางการค้าที่ดีในอนาคตอันใกล้นี้ ถูกกว่าและง่ายกว่าเมื่อเทียบกับแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม

สี Solar Paint สามารถทาสีโครงสร้างด้วยเช่นเดียวกับสีอื่นๆ แต่อาจจะต้องการความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญในการติดตั้งอุปกรณ์เพื่อเก็บเกี่ยวพลังงานที่ได้รับ สี Solar Paint บางชนิดสามารถใช้ได้กับหลังคา ผนัง ประตู และหน้าต่าง แต่ในอนาคตอันใกล้นี้ มันสามารถนำไปใช้กับรถยนต์และอาจจะใช้กับถนน เพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานสะอาดที่เพิ่มขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ และนักวิจัยกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อทำให้สีแสงอาทิตย์เหมาะสำหรับพื้นผิวต่างๆ ให้ได้มากที่สุด อย่างไรก็ตาม จนถึงตอนนี้ สี Solar Paint ยังไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับแผงโซลาร์เซลล์ เนื่องจากในปัจจุบันสามารถจับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ประมาณ 3 ถึง 8% ที่ตกลงบนพื้นผิวที่ทาสี นี่จึงเป็นหนึ่งในข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีนี้

นักวิจัยกำลังศึกษาวิธีการใหม่ๆ ในการเพิ่มประสิทธิภาพสี Solar Paint ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการทำให้เทคโนโลยีนี้ใช้งานได้จริง ในขณะเดียวกัน สีแสงอาทิตย์สามารถใช้เป็นเครื่องมือเสริมเพื่อยกระดับประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ได้ครับผม

SOURCE: https://interestingengineering.com/solar-paint-transforms-your-entire-house-into-a-source-of-clean-energy?fbclid=IwAR2j88dJ7H9amSUs4cEPC3k20JtmvTuglqACOn8cjCNIQC8XJksm8_NS3is