ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

บางกว่าเส้นผม! "โซลาร์เซลล์โปร่งแสง" หนาแค่ 10 นาโนเมตร ใช้ติดกระจกชาร์จไฟได้ตลอดวัน

01 มิ.ย. 695 นาที01 มิ.ย. 69

ทีมนักวิจัยสิงคโปร์พัฒนา “โซลาร์เซลล์โปร่งแสง” ชนิดบางพิเศษ หนาเพียง 10 นาโนเมตร สามารถติดกระจกหน้าต่างอาคารและรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงานสะอาดได้เอง โดยไม่บดบังทัศนียภาพ

ขนาดตัวอักษร

ทีมนักวิจัยสิงคโปร์พัฒนา “โซลาร์เซลล์โปร่งแสง” ชนิดบางพิเศษ หนาเพียง 10 นาโนเมตร สามารถติดกระจกหน้าต่างอาคารและรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงานสะอาดได้เอง โดยไม่บดบังทัศนียภาพ

จะดีแค่ไหนถ้ากระจกหน้าต่างอาคารตึกระฟ้าหรือกระจกรถยนต์ไฟฟ้าที่เรามองผ่านทุกวัน ไม่ได้มีไว้เพียงแค่รับแสงหรือกันลม แต่สามารถทำหน้าที่เป็นแผงผลิตไฟฟ้าไปพร้อมกันด้วย ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นนวัตกรรม “โซลาร์เซลล์โปร่งแสงชนิดบางพิเศษ” ที่หนาเพียง 10 นาโนเมตร ซึ่งบางกว่าเส้นผมของมนุษย์ถึง 10,000 เท่า เทคโนโลยีล้ำสมัยนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยพลิกโฉมสถาปัตยกรรมและการเดินทางในอนาคต แต่ยังเป็นกุญแจสำคัญที่จะช่วยให้คนเมืองสามารถเข้าถึงแหล่งพลังงานสะอาดได้อย่างง่ายดายและยั่งยืนขึ้นกว่าเดิม

แผงโซลาร์เซลล์บางเฉียบ หนาเพียง 10 นาโนเมตร

แผงโซลาร์เซลล์ บางเฉียบจนเกือบล่องหน

แผงโซลาร์เซลล์ที่เราคุ้นตาตามหลังคาบ้านมักมีลักษณะเป็นแผ่นซิลิคอนสีดำทึบ ขนาดใหญ่ และมีน้ำหนักมาก ซึ่งทำให้ถูกจำกัดการใช้งานอยู่เฉพาะบนพื้นที่ดาดฟ้าหรือลานกว้างเท่านั้น แต่นวัตกรรมนี้ได้รับการออกแบบมาให้ตอบโจทย์การใช้ชีวิตของคนเมือง ด้วยการลดขนาดความหนาลงเหลือเพียงระดับนาโนเมตร ทำให้แผ่นโซลาร์เซลล์นี้มีความโปร่งแสงสูงจนแทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อนำไปเคลือบหรือติดตั้งลงบนพื้นผิวกระจก ทัศนียภาพภายนอกจึงยังคงคมชัด แสงสว่างยังสามารถส่องผ่านเข้ามาในอาคารได้ตามปกติ

แต่สิ่งที่เพิ่มเข้ามาคือความสามารถในการกักเก็บพลังงานจากแสงแดดรอบตัวแล้วเปลี่ยนเป็นกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็นการทลายกำแพงความเชื่อเดิม ๆ ที่ว่าแผงพลังงานแสงอาทิตย์ต้องมีขนาดใหญ่และบดบังสายตาเสมอไป

แผงโซลาร์เซลล์แผ่นบาง และโปร่งแสง - ที่มา EurekAlert

นวัตกรรมนาโนผลิตพลังงานได้ทุกที่

งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง ประเทศสิงคโปร์ (Nanyang Technological University: NTU) ได้ใช้วัสดุขั้นสูงโครงสร้างสารกึ่งตัวนำที่ผสมผสานสารประกอบอินทรีย์ที่มีความสามารถในการดูดซับแสงแต่ปล่อยให้แสงช่วงที่ตามองเห็นผ่านไปได้ เบื้องหลังความสำเร็จนี้เกิดจากแนวคิดที่ต้องการเปลี่ยนเมืองใหญ่ที่เต็มไปด้วยตึกกระจกสูงระฟ้าให้กลายเป็น “โรงไฟฟ้าแนวตั้ง" ขนาดใหญ่

โดยทีมวิจัยระบุว่าความท้าทายที่ผ่านมาคือการรักษาสมดุลระหว่าง “ความโปร่งแสง” และ “ประสิทธิภาพในการผลิตไฟ” ซึ่งนวัตกรรมชิ้นล่าสุดนี้สามารถทำลายกำแพงข้อจำกัดนั้นได้สำเร็จ ด้วยการทำงานร่วมกันของชั้นฟิล์มบางพิเศษที่กักเก็บแสงได้แม้จะมีความหนาเพียงเสี้ยวหนึ่งของเส้นผมก็ตาม

ดักจับแสงมุมอับ ประสิทธิภาพสูงแม้แดดรำไร

ความโดดเด่นของเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์ล่องหนนี้ ไม่ได้อยู่เพียงแค่ความบางเท่านั้น แต่ระบบการทำงานภายในยังถูกออกแบบมาให้มีความไวต่อแสงในระดับสูง โซลาร์เซลล์ทั่วไปจำเป็นต้องติดตั้งในมุมที่รับแสงแดดโดยตรงและทำงานได้ดีเฉพาะในช่วงเวลาที่มีแสงจัด แต่แผงโซลาร์เซลล์ชนิดบางพิเศษนี้สามารถดักจับคลื่นแสงได้หลากหลายย่านความถี่ รวมถึงแสงสะท้อนจากพื้นผิวรอบข้าง และแสงรำไรในวันที่มีเมฆมาก ทำให้มันสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องเกือบตลอดทั้งวัน แม้จะถูกติดตั้งในแนวตั้งอย่างกระจกหน้าต่างตึก หรือบนพื้นผิวที่มีความโค้งมนอย่างกระจกรถยนต์

ยิ่งไปกว่านั้น สารเคลือบผิวชนิดนี้ยังช่วยสะท้อนความร้อนจากรังสีอินฟราเรดออกไป ส่งผลให้อุณหภูมิภายในอาคารหรือห้องโดยสารรถยนต์ลดลง ช่วยลดภาระการทำงานของระบบปรับอากาศและประหยัดพลังงานได้ถึงสองต่อ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในการจัดการพลังงานในตึก

การทดลองแปะแผงโซลาร์เซลล์ในห้องปฏิบัติการ - ที่มา EurekAlert

เปลี่ยนกระจกให้เป็นแหล่งพลังงานเคลื่อนที่

หากเทคโนโลยีนี้ได้รับการนำไปประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลาย ผู้ใช้งานไม่ว่าจะเป็นเจ้าของบ้านและผู้บริหารอาคารสำนักงานอาจจะไม่ต้องเผชิญกับค่าไฟที่พุ่งสูง เพราะตึกระฟ้าทุกแห่งจะสามารถพึ่งพาพลังงานสะอาดที่ผลิตได้จากหน้าต่างของตัวเอง ขณะเดียวกัน ในอุตสาหกรรมยานยนต์ กระจกรถยนต์ไฟฟ้าที่เคลือบด้วยโซลาร์เซลล์นาโนนี้ จะทำหน้าที่เป็นเครื่องประจุไฟสำรองที่ชาร์จพลังงานเข้าสู่แบตเตอรี่ได้เองในขณะจอดตากแดดหรือขับขี่ ช่วยเพิ่มระยะทางการวิ่งและลดความกังวลเรื่องสถานีชาร์จ

นอกจากนี้ เทคโนโลยีดังกล่าวยังสามารถขยายผลไปใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น หน้าจอสมาร์ตโฟน แว่นตาอัจฉริยะ หรืออุปกรณ์ไอทีสวมใส่ เพื่อให้เกิดการชาร์จพลังงานได้เองในอนาคต ลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิลและขับเคลื่อนสังคมสู่เป้าหมายคาร์บอนเป็นศูนย์ได้อย่างเป็นรูปธรรม

ทีมนักวิจัย NTU พัฒนาแผงโซลาร์เซลล์บางเฉียบ

นวัตกรรม “แผ่นโซลาร์เซลล์โปร่งแสง” หนาเพียง 10 นาโนเมตรนี้ ถือเป็นอีกหนึ่งจุดเปลี่ยนที่สำคัญของเทคโนโลยีแห่งอนาคต ซึ่งไม่จำเป็นต้องสร้างภาระหรือเปลี่ยนวิถีชีวิตเดิมของเรา แต่สามารถกลมกลืนไปกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างแนบเนียน ในอนาคตเมื่อการพัฒนาเข้าสู่กระบวนการผลิตเชิงพาณิชย์ในระดับอุตสาหกรรม เราอาจได้เห็นเมืองใหญ่ทั่วโลกกลายเป็นพื้นที่พลังงานหมุนเวียน 100% ที่ซึ่งทุกหน้าต่างและทุกพื้นผิวกระจกสามารถสร้างพลังงานสะอาดเพื่อขับเคลื่อนชีวิตมนุษย์ได้อย่างไม่รู้จบ

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: ntu, newatlas, straitstimes, eurekalert
ที่มาภาพ: ntu, eurekalert

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

พลังงานแสงอาทิตย์
เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) กล่าวในรายงานสภาพอากาศรายเดือนว่า ปรากฏการณ์เอลนีโญในปีนี้จะทวีความรุนแรงขึ้นก่อนจะถึงจุดสูงสุดในเดือนธันวาคม และมีความแน่นอนเกือบ 100% ว่าจะอยู่จนถึงเดือนกุมภาพันธ์ปีหน้า

12 ต.ค. 69|3 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

ในยุคสมัยปัจจุบันการแพทย์แบบเฉพาะจุด (Precision Medicine) กำลังจะทำให้เรื่องที่ดูไกลตัวอย่างหุ่นยนต์ซ่อมแซมร่างกายที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์กลายเป็นความจริงขึ้นมา

12 ต.ค. 69|7 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2 “โฟกัส” อยู่ที่วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจทางสังคมอีก 2 เรื่อง 2 คน คือ “โสกราตีส” (Socrates) และ “เปาบุ้นจิ้น”

11 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นวิทยาศาสตร์

รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69วิทยาศาสตร์

“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69

02 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่วิทยาศาสตร์

สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่

27 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้าวิทยาศาสตร์

“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้า

23 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ตวิทยาศาสตร์

นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ต

22 ก.ย. 69
อ่านต่อ →