สกัดสีจากพืช4ชนิดใช้"ดูดแสง" ในแผงโซล่าเซลล์-ช่วยลดต้นทุน | คมชัดลึก

  ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นที่มาของการวิจัย “เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีหลายสี” ผลงานของ รศ.ดร.วิทยา อมรกิจบำรุง ผอ.ศูนย์วิจัยนาโนเทคโนโลยี และ สมาน แซ่โค้ว นักวิจัยประจำศูนย์ พร้อมคณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยขอนแก่น

 รศ.ดร.วิทยา หัวหน้าทีมวิจัยบอกว่า การพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ออกมาหลายรูปแบบ ซึ่งเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่มีชื่อว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสี (Dye-Sensitized Solar Cell) ที่ถูกคิดค้นขึ้นเมื่อปี 1991 โดยศ.Gr?tzel ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ (O’Regan,Gr?tzel,1991)

 "เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ได้รับความสนใจมาก เนื่องจากมีขั้นตอนและกระบวนการผลิตที่ง่าย อีกทั้งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีหลักการทำงานคล้ายกับกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช แต่เนื่องจากว่าโมเลกุลของสีย้อมที่เขาใช้นั้นมีส่วนประกอบของโลหะที่มีชื่อว่ารูเทเนียม (Ru) เป็นธาตุที่มีน้อยและหาได้ยาก ทำให้สีย้อมที่ใช้มีราคาแพง ส่งผลให้ราคาต้นทุนเพิ่มขึ้น" รศ.ดร.วิทยา แจง

 นอกจากนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ยังมีความเสถียรไม่สูง ทำให้อายุการใช้งานสั้นเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิกอน ซึ่งใช้งานได้ถึง 20 ปี ดังนั้น การพัฒนาโดยหลีกเลี่ยงใช้โลหะรูเทเนียมในการสังเคราะห์สีย้อมโดยหันมาใช้สีย้อมที่ได้จากพืชธรรมชาติแทนจะทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลง ขณะที่การทดสอบความมีเสถียรภาพของเซลล์ดังกล่าวนี้ จึงเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นต่อการพัฒนาให้มีการนำไปใช้ได้จริงในอนาคต

 สมาน แซ่โค้ว หนึ่งในทีมวิจัย เสริมถึงกระบวนการทดลองว่า ทีมนักวิจัยได้คัดเลือกพืช 4 ชนิด คือ ดอกดาวเรือง หมากเม่า ต้นคริสต์มาส และ สาหร่ายสไปรูไลน่า นำไปสกัดสี โดยการใช้ตัวทำละลายสกัด จากนั้นนำสีที่ได้จากพืชทั้ง 4 ชนิด มาวัดค่าการดูดกลืนแสงของสีย้อมด้วยเครื่องยูวี-วิสิเบิล สเปกโทรสโกปี

 "จะได้สีน้ำเงินอมม่วงจากผลหมากเม่า มีค่าดูดกลืนแสง 550-650 นาโนเมตร สีแดงได้จากใบต้นคริสต์มาส มีค่าดูดกลืนแสง 450-650 นาโนเมตร สีเหลืองได้จากดอกดาวเรือง มีค่าดูดกลืนแสง 400-500 นาโนเมตร และสีเขียวได้จากสาหร่ายสไปรูไลน่า มีค่าดูดกลืนแสงที่ 410 นาโนเมตร และ 670 นาโนเมตร จากนั้นนำสีย้อมที่ได้ไปใช้ประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีหลายสี" สมาน บอกถึงผลการวิจัย

 จากผลการวิจัยเบื้องต้นนี้ รศ.ดร.วิทยา ชี้ให้เห็นว่าสารที่เป็นตัวดูดกลืนแสงของพืช สามารถนำมาเป็นตัวดูดกลืนแสงในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีได้ การนำตัวดูดกลืนแสงจากพืชในรูปของคลอโรฟิลล์หรือเม็ดสีมาเป็นตัวดูดกลืนแสงในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเม็ดสีจะเป็นแนวทางหนึ่งที่ทำให้ต้นทุนของการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์มีราคาถูกลง

 "เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้สามารถสร้างให้โค้งงอได้ (flexible solar cell) จึงนำไปใช้งานได้หลากหลายไม่เปลืองพื้นที่ และเนื่องจากไทยตั้งอยู่ในเขตร้อนชื้นทำให้พืชพันธุ์มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง จึงเหมาะที่จะสกัดเอาคลอโรฟิลล์หรือเม็ดสีมาวิจัยเป็นตัวดูดกลืนแสง เพื่อใช้ประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนเป็นอย่างยิ่ง" รศ.ดร.วิทยา แจง