بشر راه ديگري جز استفاده از این انرژي ندارد

بدون شك ورود سلول‌هاي خورشيدي به زندگي بشر امروز از اهميتي همپاي ورود فناوري‌هاي كاربردي ديگري نظير ربات‌ها يا نانو برخوردار است. زماني كه صحبت از گرمايش زمين و پيدا كردن راه‌هايي جهت كاستن از حجم آلاينده‌هاي كربني مي‌شود به ياد اين نكته مي‌افتيم كه تلاش بشر براي دستيابي به انرژي مورد نياز جهت راه‌اندازي كارخانجات و در كل گردش اقتصادي، منجر به توليد حجم عظيمي از گازهاي گلخانه‌اي شده است. در اين ميان توجه به سلول‌هاي خورشيدي و پيدا كردن راهي جهت همه گيرتر شدن استفاده از آن، راهكار مؤثري در بهبود نسبي اين وضعيت به شمار مي‌آيد، اما با آن كه فناوري اين سلول‌ها همواره براي دانشمندان و تصميم‌گيرندگان ارشد ساز و كارهاي شهري از جذابيت خاصي برخوردار بوده است، اما فعلا خبري از رواج استفاده از آنها، آن هم در مقياس وسيع نيست. چرا؟ پاسخ به اين پرسش را بايد در چند فاكتور اساسي جستجو كرد. يكي قيمت بالاي آنها و ديگري راندمان كاري نه چندان مطلوبشان. دكتر استيسي بنت استاد مهندسي شيمي از دانشگاه استنفورد راه حل جالب توجهي براي غلبه بر اين مشكلات پيدا كرده است. ‌ استيسي بنت، هدايت گروه تحقيقاتي به نام گروه تحقيقاتي بنت را بر عهده دارد كه در آن گروهي از دانشجويان و محققان جوان روي دستيابي به درك مولكولي بهتري از فعل و انفعالات شيميايي متمركز شده‌اند. در سال‌هاي اخير‌ استيسي، هدايت پروژه‌هاي متعددي را در زمينه پردازش مواد بر عهده داشته، اما چند سالي است كه كار روي نسل جديد سلول‌هاي خورشيدي، عمده تمركز تحقيقاتي وي و تيم همراهش به شمار مي‌آيد. اين محقق ‌سال 1987 مدرك كارشناسي ارشد خود را در رشته شيمي از دانشگاه بركلي و دكتري خود را سال 1992 از دانشگاه استنفورد‌ ‌ در همين رشته اخذ كرد و از آن زمان در اين دانشگاه به عنوان محقق و استاد مشغول به فعاليت بوده است.

او كليد حل معماي كاربردي تر شدن سلول هاي خورشيدي را در نقاط كوانتومي جستجو كرده است. گفت‌وگوي اختصاصي جام‌جم با اين محقق، مجموعه‌اي از اطلاعات خواندني درباره راهكار تازه وي و تيم تحقيقاتي همراهش و نيز مطالب ديگري درخصوص جايگاه سلول‌هاي خورشيدي و آينده آنهاست.

خورشيد همواره بر زمين مي‌تابيده است و در آينده نيز اين روند ادامه خواهد داشت، اما پرسش مهم اين است كه چرا بشر نتوانسته است در دوره‌هاي گذشته و البته عمدتا در چند سال اخير و با توجه به پيشرفت‌هايي كه در ساير فناوري‌ها صورت گرفته است، استفاده مطلوبي از انرژي هنگفت آن داشته باشد؟

اگر بخواهيم صادقانه و كاملا بي‌طرفانه به اين پرسش پاسخ دهيم بايد به اين نكته مهم اشاره كنيم كه بشر تنها چند دهه است كه وارد دوره طلايي پيشرفت‌هاي فناورانه شده است. به عبارت ديگر با توجه به شيب پيشرفت دانش بشري، داشتن اين انتظار كه به عنوان مثال در يكصد سال پيش سلول‌هاي خورشيدي ارائه مي‌شدند عملا به دور از منطق و انصاف است. اما در چند دهه اخير و همزمان با افزايش شيب منحني پيشرفت دانش بشر در عرصه‌هاي گوناگون، سلول‌هاي خورشيدي نيز بتدريج خودنمايي كرده‌اند، اما در اينجا هم بايد قبول كرد، كاربردي شدن اين فناوري مطابق با آن چيزي نبوده است كه احتمالا پيش از اين تصور مي‌شده است. اين‌كه چرا سلول‌هاي خورشيدي نتوانسته‌اند بخوبي در زندگي روزمره ساكنان زمين جاي خود را باز كنند، علل مختلفي دارد.

پس با توجه به جايگاهي كه از اين فناوري در زندگي بشر امروز ترسيم كرديد، نمي‌توان گفت سلول‌هاي خورشيدي ازجمله تاثيرگذارترين فناوري‌هاي كاربردي به شمار مي‌آيند؟

نه اين چنين نيست. دقت كنيد كه هم اكنون در بسياري از صنايع صحبت از به كارگيري سلول‌هاي خورشيدي مي‌شود. به عنوان مثال استفاده از سلول‌هاي خورشيدي در صنايع خودروسازي ديگر به عنوان يك فانتزي هيجان‌انگيز در نظر گرفته نمي‌شود و شركت‌هاي توليدكننده خودرو به فكر طراحي و ساخت خودروهاي كاربردي درون‌شهري هستند كه صرفا با استفاده از نور خورشيد حركت مي‌كنند، هر چند كه تاكنون اقدام مشخص قابل توجهي در اين زمينه صورت نگرفته است.

نگاهي به ساير صنايع نظير صنايع فضايي ردپاي روشن تري از اين فناوري را نشان مي‌دهد. هم اكنون سيستم‌هاي فضايي كه راهي اجرام آسماني ديگر مي‌شوند تا حد قابل توجهي از انرژي خورشيدي استفاده مي‌كنند و اين كار صرفا با به كارگيري صفحات خورشيدي صورت مي‌گيرد، اما حرف اصلي من اين است كه با توجه به ظرفيت بالايي كه در اين فناوري وجود دارد، گسترش كاربردي شدن آن عملا بسيار ناچيز بوده است. بدون شك با برداشته شدن موانع موجود بر سر راه كاربردي شدن اين فناوري نوين، مي‌توان پيش‌بيني كرد كه سلول‌هاي خورشيدي به يكي از تأثيرگذارترين فناوري‌ها در زندگي روزمره بشر تبديل شوند.

شما از موانعي صحبت مي‌كنيد كه موجب شده‌اند استفاده از سلول‌هاي خورشيدي چندان رواج پيدا نكنند. درباره اين موانع صحبت كنيد.

از زماني كه سلول‌هاي خورشيدي به شكل و شمايل امروزي ساخته و روانه بازار شدند، نگراني مزمني درخصوص هزينه بالاي تمام شده آنها وجود داشته است. اين هزينه واقعا زياد است و به همين خاطر شمار بسيار محدودي از افراد، توانايي خريد آنها را دارند.

اين‌كه چرا قيمت اين صفحات تا اين حد زياد است به خاطر نوع موادي است كه در ساخت آنها به كار گرفته مي‌شود. چندين عنصر كمياب هستند كه در ساختار سلول‌هاي خورشيدي به كار گرفته مي‌شوند. در حقيقت نتيجه بررسي چندين و چند ساله دانشمندان اين عرصه اين بوده است كه استفاده از عناصري نظير كادميوم، گاليوم و نظاير آنها در ساختار سلول‌هاي خورشيدي، بهترين بازده كاري را براي آنها به همراه خواهد داشت، اما به اين نكته توجه داشته باشيد كه بازده كاري فعلا صفحات خورشيدي بسيار اندك است و به زحمت به 15 يا 18 درصد مي‌رسد. به اين ترتيب دو فاكتور هزينه تمام‌شده و عدم بازده كاري مناسب موجب شده تا اقبال عمومي از اين فناوري مطابق آن چيزي نباشد كه خيلي‌ها تصور آن را مي‌كرده‌اند.

كاري كه شما به همراه تيم تحقيقاتي‌تان در دانشگاه استنفورد انجام داده‌ايد در جهت بهبود نسبي بازده كاري اين صفحات بوده است. در گذشته نيز چنين تلاش‌هايي صورت گرفته است. فكر مي‌كنيد وجه تمايز كار شما و تلاش‌هاي قبلي در چيست؟

تلاش‌ها متفاوت از هم بوده‌اند. در حقيقت هدف همه آنها يكي است، اما راهي كه براي رسيدن به اين هدف انتخاب مي‌شود متفاوت از هم است. در سال‌هاي گذشته تحقيقات زيادي انجام شده است كه بسياري از آنها مربوط به ايجاد تغييراتي در ساختار سلول‌هاي خورشيدي بوده است. در اين تغييرات تلاش مي‌شود تا به نسبت استفاده از عناصر نسبتا ارزان قيمت‌تر، بازده كاري صفحات خورشيدي نيز افزايش پيدا كند. پروژه‌اي كه هم اكنون نيز روي آن كار مي‌كنيم نيز در جهت ايجاد چنين تغييراتي است با اين تفاوت كه به فكر استفاده از نقاط كوانتومي و به كارگيري آن در ساختار سلول‌هاي خورشيدي افتاده‌ايم. اگر بخواهم در يك عبارت كوتاه كل فرآيند پروژه را بيان كنم بايد بگويم محققان اين پروژه با استفاده از يك سري تكنيك‌هاي نوين توانسته‌اند يك لايه بسيار نازك از نوعي مولكول‌هاي ارگانيكي به سلول‌هاي خورشيدي اضافه كنند تا در نهايت بازده كاري آنها نه تنها دو بلكه تا 3 برابر افزايش پيدا كند.

بدون شك افزايش بازده كاري سلول‌هاي خورشيدي آن هم تا 3 برابر خبر بسيار خوشحال‌كننده‌اي است كه بدون شك نظر صاحبان بسياري از صنايع را نسبت به بكارگيري اين فناوري تغيير خواهد داد، آيا در اين نگرش نوين به ارزان قيمت‌تر تمام‌شدن اين سلول‌ها نيز توجه شده است؟

بله. سلول‌هاي خورشيدي كه به اين روش ساخته مي‌شوند هزينه كمتري در مقايسه با ساير سلول‌هاي خورشيدي دارند. ببينيد براي اين كه عملا درك بهتري از ساختار سلول‌هاي خورشيدي و بازده كاري هر چه بهتر آنها داشته باشيد بايد يك اصل مهم را درخصوص اين سلول‌ها مطرح كنم. هر چه در سلول‌هاي خورشيدي فعل و انفعالات شيميايي بهتر و موثرتر صورت گيرد، نتيجه كار يعني بازده كاري كل سلول‌هاي خورشيدي و صفحات خورشيدي كه با استفاده از آنها ساخته مي‌شود بهبود خواهد يافت. ما براي رسيدن به اين مرحله از نوعي تكنيك نوين استفاده كرده‌ايم كه طول عمر چندان زيادي ندارد.

سلول‌هاي خورشيدي كه با استفاده از اين روش ساخته مي‌شوند دربرگيرنده ريزذراتي از نيمه هادي‌هايي موسوم به نقاط كوانتومي هستند كه ويژگي‌هاي خاصي به سلول‌هاي خورشيدي مي‌بخشند. مهم‌ترين اين ويژگي‌ها هزينه پايين تمام شده آنهاست. در حقيقت مي‌توان مدعي شد سلول‌هاي خورشيدي نقاط كوانتومي ارزان قيمت‌تر از نمونه‌هاي رايج و قديمي هستند، اما چرا؟ پاسخ كاملا روشن است چون در اين نوع سلول‌هاي خورشيدي فعل و انفعالات شيميايي كه از آنها صحبت شد ساده‌تر صورت مي‌گيرد. پس به يك رابطه مستقيم مي‌رسيم و آن اين‌كه هرچه فعل و انفعالات شيميايي ساده‌تري داشته باشيم، سلول‌هاي خورشيدي ارزان قيمت‌تر و در نهايت صفحات خورشيدي مقرون به صرفه‌تر خواهيم داشت.

آيا صفحات خورشيدي كه به اين روش توليد مي‌شوند جداي از آن كه قيمت مناسب‌تري دارند، بازده كاري خوبي نيز دارند؟

اين مشكلي است كه ما در حال برطرف كردن آن هستيم و پيش‌بيني مي‌كنيم درصورت موفقيت در اين پروژه نسل جديدي از صفحات خورشيدي طراحي و روانه بازار خواهند شد. همان‌گونه كه پيشتر گفته شد ما از يك سري مولكول‌هاي ارگانيكي در قالب يك لايه بسيار نازك استفاده مي‌كنيم. به نظر مي‌رسد افزودن اين لايه يكي از بهترين راهكارها براي بهبود بازده كاري صفحات خورشيدي باشد. نكته مهمي كه مدتهاست ذهن من و ساير محققان اين پروژه را به خود مشغول كرده است، پيدا كردن مولكول‌هاي ارگانيكي مناسبي است كه بازده كاري صفحات خورشيدي را بهتر از هر زمان ديگري كنند. براي اين منظور دانشجوياني كه با من در اين پروژه همكاري داشته‌اند، طيف گسترده‌اي از مولكول‌هاي ارگانيكي را مورد بررسي قرار داده‌اند تا از دل آنها چند نمونه مناسب به دست آيد. البته ما فكر مي‌كنيم اين تازه آغاز يك كار بزرگ و جدي است و چه بسا اگر جستجوهاي بيشتري صورت گيرد به مولكول‌هاي ارگانيكي بهتري نيز برخورد كنيم.

ساختار سلول‌هاي خورشيدي كه شما به اين روش جديد ساخته‌ايد چگونه است؟

در اين سلول‌ها ما از نيمه هادي دي اكسيد تيتانيوم استفاده كرده‌ايم. از آنجاكه هدف اصلي ما بالا بردن بازده كاري اين سلول‌ها بوده است، تلاش كرديم تا اين نيمه هادي را كه در ساختار سلول‌هاي خورشيدي كوانتومي به عنوان قلب مجموعه در نظر گرفته مي‌شود با استفاده از لايه بسيار نازكي از مولكلوهاي ارگانيكي شناسايي شده بپوشانيم. مشخصه اصلي اين مولكول‌ها اين است كه به طور خودكار مي‌توانند خود را مونتاژ كنند. اين به آن معناست كه با قرار گرفتن در كنار يكديگر بسته‌هايي را تشكيل مي‌دهند كه مورد نظر ماست. همان‌طور كه گفتم سخت‌ترين بخش اين فرآيند پيدا كردن مولكول‌هاي مناسب ارگانيكي بوده است و به جرات مي‌توان گفت، بخش قابل توجهي از انرژي محققان اين پروژه صرف پيدا كردن اين مولكول‌ها شده است.

از آنجا كه صحبت از به‌كارگيري لايه‌ بسيار نازكي از مولكول‌ها شده است مي‌توان گفت در فرآيند ساخت اين نوع سلول‌هاي خورشيدي از تكنيك‌هاي نانويي نيز استفاده كرده‌ايد؟

غير از اين نيز نمي‌توان گفت. اگر نگاهي به محيط اطراف داشته باشيد ردپاي اين فناوري بسيار كاربردي را در تمامي امور و صنايع مي‌بينيد. در اينجا هم اين فناوري نانو بوده است كه به كمك ما آمده و با استفاده از آن توانسته‌ايم ضخامت لايه تشكيل‌دهنده مولكلول‌هاي ارگانيكي را بسيار اندك كنيم چون در خلال تحقيقات به اين نتيجه رسيديم كه ضخامت لايه تشكيل‌دهنده اين مولكول‌ها نيز بسيار مهم است.

درباره نوع نقاط كوانتومي مورد استفاده در اين سلول‌ها نيز توضيح دهيد. آيا آنچه كه شما استفاده مي‌كنيد در حال حاضر رضايت‌بخش است؟

استيسي بنت: از زماني كه سلول‌هاي خورشيدي به شكل و شمايل امروزي ساخته و روانه بازار شدند‌ نگراني مزمني درخصوص هزينه بالاي تمام شده آنها وجود داشته است. اين هزينه واقعا زياد است و به همين خاطر شمار بسيار محدودي از افراد، توانايي خريد آنها را دارند‌

قطعا اين گونه نيست چون ما در هر دوره‌اي كه باشيم از اين نكته مطمئن هستيم كه مي‌توان مواد بهتري را نيز پيدا كرد، با اين حال نقاط كوانتومي مورد استفاده از جنس سولفيد كادميوم هستند كه براي نسل جديد سلول‌هاي خورشيدي كه قرار است به خاطر بازده قابل توجهي كه خواهند داشت در بسياري از صنايع به طور انبوه مورد استفاده قرار گيرند چندان مناسب نيستند. ما به دنبال جايگزين‌هاي بهتري هستيم. در آينده خبرهاي خوشي در اين زمينه خواهيم داد.

با توجه به آنچه كه درباره اين سلول‌ها گفتيد آيا مي‌توان آينده روشني را براي آنها پيش‌بيني كرد؟

براي ارائه پاسخي روشن و منطقي بايد به يك سري فاكتورها توجه كرد. ما از ابتداي پروژه بر آن بوديم كه كاري متفاوت در دنياي هيجان‌انگيز سلول‌هاي خورشيدي ارائه كنيم. مبناي اصلي كار ما نيز روي ارائه سلول‌هاي خورشيدي ارزانقيمت‌تر و در عين‌حال با بازده كاري مناسب بوده است و فكر مي‌كنم در بعد نظري و آزمايشگاهي به اين چشم‌انداز رسيده‌ايم. اكنون نوبت به سرمايه‌گذاري است. در صورتي كه حمايت خوبي از اين تلاش‌ها شود، ورود نسل جديد سلول‌هاي خورشيدي به صنايع مختلف و در كل ايجاد تحولي بنيادين در استفاده از منابع انرژي پاك، دور از ذهن نخواهد بود.

بياييد از بعد كلان به اين موضوع نگاه كنيم. شرايط فعلي بسياري از شهرهاي بزرگ و شلوغ جهان به گونه‌اي است كه استفاده از منابع جديد و البته مهم‌تر از آن توليد انرژي پاك به يك ضرورت تبديل شده است، اما در نهايت اين تصميم‌گيرندگان در سطح كلان هستند كه مي‌توانند مجوز كاربردي شدن فناوري‌هاي لازم در اين زمينه را صادر كنند. چگونه مي‌توان چنين تصميم‌گيرندگاني را ترغيب كرد؟

همان طور كه پيشتر اشاره شد موضوع بالا بودن هزينه تمام شده فناوري‌هايي نظير سلول‌هاي خورشيدي حتي براي تصميم‌گيرندگان در سطح كلان نيز آزاردهنده است. زماني كه هزينه بالاست انگيزه چنداني براي رو آوردن به آن وجود ندارد.

پس بايد كاري براي كاهش هزينه‌ها انجام داد. اگر نگاهي به گوشه و كنار شهرهاي شلوغ و پيشرفته سراسر جهان بيندازيد ردپاي استفاده از سلول‌هاي خورشيدي را به طور پراكنده مشاهده مي‌كنيم، اما اين كافي نيست. اين وضعيت به اندازه كافي نشان‌دهنده تاثيري است كه فناوري فعلي سلول‌هاي خورشيدي بر جوامع گذاشته است به طوري كه آنهايي كه توانايي بالايي در پرداخت هزينه‌ها دارند به استفاده از اين فناوري رو آورده‌اند و حتي بخش‌هاي قابل توجهي از محل زندگي يا كار خود را با استفاده از اين سلول‌ها پوشانيده‌اند، اما براي ساير جوامعي كه در آنها تقريبا اندك افرادي وجود دارند كه توانايي خريد چنين صفحاتي را دارند چه كارهايي انجام شده است؟!

پس اگر وضعيت به همين روال ادامه داشته باشد و قرار باشد فناوري‌هاي جديدي كه به ارزان‌تر تمام شدن سلول‌هاي خورشيدي منجر مي‌شوند تا سال‌هاي آتي وارد مرحله توليد اوليه و سپس انبوه نشوند، تحول چشمگيري در سيستم‌هاي توليد انرژي خورشيدي حاصل نخواهد شد.

نمي‌توان به صراحت در اين باره صحبت كرد. هم‌اكنون در بسياري از نقاط جهان مطالعات زيادي در دست انجام است كه هر يك با سرعت خاصي در حال پيش رفتن به جلو هستند، اما اين‌كه تصور كنيم خيلي زود روش‌هايي در مقياس انبوه و تجاري ارائه شوند كه در آنها استفاده از سلول‌هاي خورشيدي با بازده كاري بالا رواج پيدا كند تا حدودي غيرمنطقي است. به عنوان مثال پروژه‌اي كه ما آغاز كرده‌ايم بين 3 تا 5 سال ديگر به نقطه‌اي مي‌رسد كه پس از آن مي‌توان اقداماتي را براي توليد اوليه آنها انجام داد. پس با يك حساب ساده سرانگشتي مي‌توان گفت حداقل 7 تا 8 سال ديگر نسل اول سلول‌هاي خورشيدي با بازده بالا و مقرون به صرفه ما روانه بازارهاي جهاني خواهند شد؛ البته توجه كنيد كه اين زمان در مقايسه با دوران‌ طولاني كه بشر براي گذار از يك مرحله زندگي و ورود به دوره‌اي ديگر كه ساختارها و سيستم‌هاي كاملا جديدي در آن ارائه شده است عملا هيچ است.

موضوع مهم ديگري كه در بحث كاربردي شدن سلول‌هاي خورشيدي مطرح مي‌شود، استفاده از اين صفحات در خودروهاست. اين موضوع از آن نظر اهميت دارد كه براساس آمارهاي موجود، خودروها در كنار كارخانجات آلاينده سهم بيشتري را در افزايش آلاينده‌هاي كربني و در نتيجه گرمايش زمين دارند. فكر مي‌كنيد استفاده از صفحات خورشيدي در خودروها بزودي به يك رويه عادي تبديل شود؟

زماني كه صحبت از فناوري كاربردي مثل خودرو، آن هم با هيجان خاصي كه در آن وجود دارد مي‌شود، نمي‌توان براحتي درباره افزودن يك سري صفحات خورشيدي به آنها حرف زد. به عقيده بسياري از محققان استفاده از صفحات خورشيدي در خودروها مستلزم آن است كه ساختار اين نوع خودروها كاملا متفاوت با خودروهاي فوق‌مدرن و شيك امروزي باشد. در نتيجه ممكن است بسياري از طرفداران خودروها و حتي آنهايي كه به مقوله خودروهاي پاك و دوستدار محيط‌زيست توجه زيادي دارند نيز به خودروهاي خورشيدي كه صفحات بزرگي روي آنها نصب شده توجه چنداني نشان ندهند.

در نتيجه در آينده هم خودروهاي خورشيدي را با ظاهري متفاوت خواهيم ديد؟

در حال حاضر تصور نمي‌كنم تغييرات چنداني در ساختار اين نوع خودروها ديده شود؛ چون هنوز فناوري ساخت سلول‌هاي خورشيدي به خودي خود در مراحل چندان پيشرفته‌اي قرار ندارد، چه برسد زماني كه صحبت از استفاده از آنها روي خودروها مي‌شود. پس خودروهاي خورشيدي كه تا سال‌هاي آتي طراحي و ساخته خواهند شد همچنان مجهز به صفحاتي خواهند بود كه بخش قابل توجهي از بدنه آنها را تشكيل مي‌دهند، اما در آينده قطعا وضعيت اين گونه نخواهد بود.

در حالي كه بازده كاري سلول‌هاي خورشيدي بتدريج افزايش يافته و هزينه تمام شده‌شان نيز كاهش مي‌يابد، از ابعاد آنها نيز كاسته مي‌شود و اين خود خبري اميدواركننده براي صنايع خودروسازي است. بدون شك بايد قبول كرد كه در چند دهه آينده استفاده از سوخت‌هاي فسيلي در خودروها عملا جايي نخواهد داشت. به همين خاطر سرمايه‌گذاري‌هاي كلان روي تلفيق صفحات خورشيدي در خودروهاي جديد يك بايد غيرقابل انكار است.

آيا اين نگرش درخصوص استفاده انبوه از صفحات خورشيدي در منازل نيز وجود دارد؟

درخصوص استفاده‌هاي شخصي از صفحات خورشيدي پيچيدگي‌هاي كمتري ديده مي‌شود. در اينجا ما با سطوح نسبتا كافي روبه‌رو هستيم كه مي‌توان از آنها براي نصب سلول‌هاي خورشيدي استفاده كرد. تنها فاكتور مهمي كه درخصوص استفاده افراد از اين سلول‌ها در منازل به چشم مي‌آيد مقرون به‌صرفه‌تر شدن قيمت نهايي آنهاست؛ چون در اينجا نه يك سازمان دولتي يا خصوصي بلكه افراد از جيب خود بايد هزينه‌ها را بپردازند.

از زمين و صنايع خودروسازي جدا مي‌شويم و به فضا مي‌رويم. در فضا و زماني كه صحبت از سيستم‌هاي حمل و نقل فضايي مي‌شود، استفاده از صفحات خورشيدي به يك ضرورت عيني تبديل مي‌شود. فكر مي‌كنيد نسل آتي فضاپيماها تا چه حد به استفاده از صفحات خورشيدي وابسته خواهند بود؟

اين نگرشي است كه ناسا و اسا در برنامه‌هاي فضايي آتي خود دارند. نسل آتي سيستم‌هاي حمل و نقل فضايي قرار است انسان را بار ديگر به ماه و در ادامه به مريخ و ساير اجرام منتقل كنند. گرچه فناوري سيستم‌هاي موتوري اين فضاپيماها پيشرفت ماورايي داشته است، اما طراحان نمي‌توانند از پرتوهاي خورشيدي و جذب مقادير قابل توجهي انرژي هنگفت خورشيدي چشم‌پوشي كنند. تصور من اين است كه در 2 دهه آينده كه رقابت فضايي ميان قدرت‌هاي سنتي و تازه ظهور يافته فضايي جهان‌ وارد مراحل تازه‌تري مي‌شود، استفاده از فناوري صفحات خورشيدي فاكتوري تعيين‌كننده خواهد بود.

هم‌اكنون چين، ژاپن و حتي هند برنامه‌هايي براي رساندن سيستم‌هاي رباتيكي و حتي انسان به ماه و ساير اجرام فضايي دارند. در اين رقابت آنهايي پيروز خواهند شد كه تمركز خود را بر استفاده از فناوري‌هاي برتر نظير سلول‌هاي خورشيدي جهت تأمين انرژي مورد نياز در سفرهاي طولاني معطوف كنند. در چنين كاربردهايي، طراحي و ساخت سلول‌هاي خورشيدي كه بازده كاري بالايي داشته باشند بيش از هر زمان ديگري به چشم مي‌آيد. تصور كنيد فضاپيمايي را كه قرار است چندين سال در منظومه شمسي به حركت خود ادامه دهد تا به اجرام فضايي نظير مريخ و حتي فراتر از آن برسد.

يك پرسش كاملا متفاوت. در آفريقا كه خورشيد همواره مي‌تابد تقريبا اثري از سلول‌هاي خورشيدي شخصي براي منازل نيست؛ البته دليلش هم روشن است چون در اين نقطه از جهان سطح درآمد مردم بسيار پايين است، اما به نظر مي‌رسد استفاده از سلول‌هاي خورشيدي براي آنها اهميت زيادي خواهد داشت. چه چشم‌اندازي را مي‌توان براي كاربردي شدن اين صفحات در اين نقطه از جهان متصور شد؟

گرچه در آفريقا استفاده‌هاي شخصي از فناوري صفحات خورشيدي بسيار محدود است، اما توجه داشته باشيد كه سرمايه‌گذاري‌هاي كلاني در زمينه راه‌اندازي مزارع خورشيدي شده است.

در اين مزارع انبوهي از صفحات خورشيدي نصب شده‌اند كه با استفاده از آنها برق خورشيدي توليد مي‌شود كه مصارف بسيار زيادي دارد، اما همان‌طور كه شما گفتيد بايد در جهت بهبود شرايط و افزايش استفاده‌هاي شخصي از سلول‌هاي خورشيدي در منازل كارهاي بيشتري صورت گيرد. اين كار از كانال‌هاي مختلفي نظير پرداخت وام‌هاي بلندمدت و كم‌بهره به افراد جهت كمك براي خريد سلول‌هاي خورشيدي امكان‌پذير است.

در كل چه جايگاهي را براي فناوري سلول‌هاي خورشيدي در يك دهه آينده متصور هستيد؟

آينده استفاده از اين سلول‌ها كاملا روشن است چون راهي جز اين وجود ندارد. پيش‌بيني مي‌شود در يك تا 2 دهه آينده بسياري از صنايع تامين انرژي مورد نياز براي راه‌اندازي سيستم‌هاي خود را در صفحات خورشيدي جستجو كنند. همچنين صنايع نوظهوري كه در اين سال‌ها پديدار خواهند شد در تامين انرژي مورد نياز خود توجه جدي به خورشيد خواهند داشت.

منبع: مهدي پيرگزي ‌/ جام جم