มข.โชว์งานวิจัย“เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีหลายสี”สารสกัดจากธรรมชาติ

       มข. นำเสนอสุดยอดผลงานวิจัย“เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีหลายสี” สกัดจากพืชธรรมชาติ แปลงเป็นสารดูดกลืนแสงในแผงโซล่าเซลล์ ลดต้นทุน เอื้อต่อการใช้พลังงานทางเลือกจากแสงอาทิตย์
       
       ปัจจุบัน มนุษย์ต้องเผชิญ กับวิกฤติพลังงาน อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การนำพลังงานจากแสงอาทิตย์ มาเป็นพลังงานทดแทน ก็เป็นอีกหนึ่งแนวทาง ที่น่าสนใจ แต่ก็ยังมีข้อด้อยประการสำคัญคือ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้กันในปัจจุบันส่วนใหญ่ ต้องใช้เทคโนโลยีชั้นสูงในการผลิต ทำให้ต้นทุนการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ชนิดเดิมมีราคาค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับการผลิตกระแสไฟฟ้า จากแหล่งพลังงานอื่นๆ จึงเป็นที่มาของการศึกษาวิจัย “เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีหลายสี” ของ รศ.ดร. วิทยา อมรกิจบำรุง ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยนาโนเทคโนโลยี และ นายสมาน แซ่โค้ว นักวิจัยประจำศูนย์วิจัยนาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยขอนแก่น

       รศ.ดร. วิทยา อมรกิจบำรุง หัวหน้าทีมนักวิจัยเรื่องนี้ เปิดเผยว่า การพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ออกมาหลายรูปแบบ ซึ่งเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ที่มีชื่อว่า เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสี (Dye-Sensitized Solar Cell) ที่ถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1991 โดย ศาสตราจารย์ Grätzel ประเทศสวิซเซอร์แลน (O’ Regan, Grätzel, 1991) เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากมีขั้นตอนและกระบวนการผลิตที่ง่ายอีกทั้งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีหลักการทำงานคล้ายคลึงกับกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช แต่เนื่องจากว่าโมเลกุลของสีย้อมที่เขาใช้นั้นมีส่วนประกอบของโลหะที่มีชื่อว่ารูเทเนียม (Ru) เป็นธาตุที่มีน้อยและหาได้ยาก ทำให้สีย้อมที่ใช้มีราคาแพงมาก ส่งผลให้ราคาต้นทุนเพิ่มขึ้น
       
       นอกจากนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ยังมีความเสถียรไม่สูงมากนักทำให้มีอายุการใช้งานสั้นเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิกอน ซึ่งสามารถใช้งานได้นานถึง 20 ปีเลยทีเดียว ดังนั้นการพัฒนาโดยหลีกเลี่ยงการใช้โลหะรูเทเนียม (Ru) ในการสังเคราะห์สีย้อม โดยหันมาใช้สีย้อมที่หาได้จากพืชธรรมชาติ แทนจะทำให้ต้นทุนการผลิตมีราคาต่ำลง และนอกจากนั้นการทดสอบความคงทนหรืออความเสถียรภาพ ของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ก็เป็นเรื่องที่สำคัญและจำเป็นอย่างมากต่อการพัฒนาให้มีการนำไปใช้ได้จริงในอนาคต
       
       ทั้งนี้ สมาน แซ่โค้ว หนึ่งในทีมนักวิจัย เรื่องนี้ กล่าวถึง กระบวนการทดลองว่า ทีมนักวิจัยได้คัดเลือกพืช 4 ชนิด ตัวอย่างเช่น หมากเม่า ดอกดาวเรือง ต้นคริสมาสต์ และ สาหร่ายสไปรูไลน่า นำไปสกัดสีโดยการใช้ตัวทำละลายในการสกัด จากนั้น นำสีต่างๆ ที่ได้จากพืชทั้ง 4 ชนิด มาวัดค่าการดูดกลืนแสงของสีย้อม ด้วยเครื่อง ยูวี-วิสิเบิล สเปกโทรสโกปี โดย สีน้ำเงินอมม่วงได้จากผลหมากเม่า มีค่าการดูดกลืนแสงระหว่าง ประมาณ 550-650 นาโนเมตร สีแดงได้จากใบต้นคริสมาสต์ มีค่าการดูดกลืนแสงระหว่าง 450-650นาโนเมตร สีเหลืองได้จากดอกดาวเรือง มีค่าการดูดกลืนแสงระหว่าง 400 – 500 นาโนเมตร และ สีเขียวได้จากสาหร่ายสไปรูไลนา มีค่าการดูดกลืนแสงที่ 410 นาโนเมตร และ 670 นาโนเมตร จากนั้นนำสีย้อมที่ไปใช้ในการประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีหลายสี

       “จากผลการวิจัยเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าสารที่เป็นตัวดูดกลืนแสงของพืชสามารถนำมาเป็นตัวดูดกลืนแสงในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีได้ การนำตัวดูดกลืนแสงจากพืชในรูปของคลอโรฟิลล์หรือเม็ดสีมาเป็นตัวดูดกลืนแสงในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีจะเป็นแนวทางหนึ่งที่ทำให้ต้นทุนของการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์มีราคาถูกลง อีกทั้งเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้สามารถสร้างให้มีลักษณะโค้งงอได้ (flexible solar cell) จึงสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายไม่เปลืองพื้นที่ และเนื่องจากประเทศไทยตั้งอยู่ในเขตร้อนชื้นทำให้พืชพันธุ์มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงมาก จึงเหมาะสมที่จะสกัดเอาคลอโรฟิลล์หรือเม็ดสีจากพืชมาศึกษาและวิจัยเป็นตัวดูดกลืนแสง เพื่อใช้ประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีเป็นอย่างยิ่ง”

แหล่งที่มาของข่าว หนังสือพิมพ์ผู้จัดการ