کرمان رصد - ایسنا / پژوهشگر پسادکتری دانشگاه فردوسی مشهد با طراحی فوتوالکترودهای کامپوزیتی FeCo₂O₄/Bi₂S₃، نسل جدیدی از خازن‌های قابل شارژ نوری یون‌روی را توسعه داده است که می‌تواند تبدیل انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی آن را در یک سامانه واحد انجام دهد و با برخورداری از سرعت شارژ بالا و پایداری مناسب، چشم‌انداز تازه‌ای برای سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی پاک ایجاد کند.
به نقل از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، سارا رامندی در دوره پسادکتری خود با راهنمایی محمدحسن انتظاری، پژوهشی با عنوان «ساخت خازن‌های قابل شارژ نوری جدید یون-روی بر اساس فوتوالکترودهای FeCo₂O₄/Bi₂S₃» در دانشگاه فردوسی مشهد و حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام داده است.
رامندی با اشاره به افزایش تقاضا برای فناوری‌های نوین ذخیره‌سازی انرژی، اظهار کرد: توسعه سامانه‌هایی که بتوانند علاوه‌بر ذخیره‌سازی کارآمد انرژی، از منابع تجدیدپذیر به‌ویژه انرژی خورشیدی نیز به‌صورت مستقیم بهره ببرند، یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی پژوهشگران حوزه انرژی است. از این‌رو، طراحی سامانه‌های ذخیره‌سازی هوشمند با قابلیت تبدیل و ذخیره هم‌زمان انرژی خورشیدی، به یکی از رویکردهای نوین در این حوزه تبدیل شده است.
وی با تشریح نوآوری این پژوهش، افزود: در این مطالعه، نسل جدیدی از خازن‌های قابل شارژ نوری یون-روی بر پایه فوتوالکترودهای FeCo₂O₄/Bi₂S₃ طراحی و ساخته شد. تشکیل این ساختار کامپوزیتی موجب بهبود جذب نور، افزایش کارایی جداسازی حامل‌های بار و تسهیل انتقال الکترون‌ها شده و در نتیجه، فرآیند فوتوشارژ و ذخیره‌سازی انرژی با بازده بالاتری انجام می‌شود.
این پژوهشگر ادامه داد: استفاده از فوتوالکترودهای FeCo₂O₄/Bi₂S₃ سبب شد انرژی خورشیدی با کارایی بیشتری به انرژی الکتریکی تبدیل شود و ظرفیت ذخیره‌سازی خازن در هنگام تابش نور افزایش یابد. این ویژگی، امکان بهره‌گیری هم‌زمان از فرآیند تبدیل و ذخیره انرژی را در یک سامانه واحد فراهم می‌کند که از مزیت‌های مهم این فناوری به شمار می‌رود.
رامندی با اشاره به نتایج این پژوهش، اظهار کرد: نمونه‌های ساخته‌شده عملکرد الکتروشیمیایی مطلوبی از خود نشان دادند و علاوه‌بر برخورداری از قابلیت فوتوشارژ، از ظرفیت ذخیره‌سازی مناسب، سرعت شارژ بالا و پایداری مطلوب در چرخه‌های متوالی شارژ و دشارژ برخوردار بودند. این نتایج نشان‌دهنده ظرفیت بالای ساختار پیشنهادی برای توسعه سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی نسل آینده است.
وی در پایان خاطرنشان کرد: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد خازن‌های قابل شارژ نوری یون-روی می‌توانند در توسعه سامانه‌های خودشارژشونده، تجهیزات الکترونیکی کم‌مصرف، حسگرهای هوشمند، اینترنت اشیاء و سایر فناوری‌های مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر نقش مؤثری ایفا کنند. همچنین این دستاورد می‌تواند گامی مؤثر در مسیر توسعه فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی پاک و حرکت به سوی تحقق اهداف توسعه پایدار باشد.