นักวิจัยคณะวิทย์ มช. นำทีมพัฒนาประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์คาร์บอน เพื่อพลังงานทางเลือกยุคใหม่

12 ตุลาคม 2569
คณะวิทยาศาสตร์
           ทีมนักวิจัยคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมกับเครือข่ายวิจัย พัฒนาและเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์คาร์บอน มุ่งขับเคลื่อนนวัตกรรมพลังงานสะอาดต้นทุนต่ำที่มีความเสถียรสูง รองรับการใช้งานทั้งกลางแจ้งและในอาคาร ภายใต้งานวิจัย หัวข้อ "FA-matched FAPbI3 quantum dots for interfacial defect passivation in carbon-based perovskite solar cells"

นักวิจัยได้ทำการสังเคราะห์ FAPbI3 Quantum Dots แบบ one-pot ที่อุณหภูมิห้องด้วยตัวทำละลายที่อันตรายน้อยกว่าแบบดั้งเดิม แล้วเคลือบเป็นชั้นบางที่รอยต่อระหว่างชั้นเพอรอฟสไกต์กับชั้นลำเลียงโฮล เปรียบเทียบความหนาแน่นตำหนิ อายุพาหะ ความต้านทานการรวมตัวกลับ การดึงโฮล สมบัติผิว และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ภายใต้พื้นที่ตอบสนองแสงขนาด 0.09 และ 1.00 ตารางเซนติเมตร รวมถึงการทำงานภายใต้แสงในอาคาร 1000 lux

รูปที่ 1 แผนผังการสังเคราะห์ FAPbI3 Quantum Dots และการปรับรอยต่อของเซลล์แสงอาทิตย์
แหล่งภาพ: บทความต้นฉบับ หน้า 3; DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfin.2026.109772



ผลการศึกษาพบว่า อุปกรณ์ภายใต้พื้นที่ตอบสนองแสงขนาด 0.09 ตารางเซนติเมตรให้ประสิทธิภาพแปลงพลังงาน 14.12% เทียบกับชุดควบคุม 12.15% และ fill factor เพิ่มจาก 70% เป็น 74% เมื่อขยายพื้นที่เป็น 1.00 ตารางเซนติเมตรได้ 9.42% เทียบกับ 8.52% และภายใต้แสงในอาคาร 1000 lux ให้ประสิทธิภาพ 24.7% พื้นผิวที่ปรับด้วย FAPbI3 Quantum Dots ยังมีความไม่ชอบน้ำมากขึ้นและเกิดออกซิเดชันลดลง

แนวทางดังกล่าวช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ความเสถียร และการทำงานในสภาวะแสงน้อยของเซลล์แสงอาทิตย์ต้นทุนต่ำ ซึ่งมีศักยภาพสูงต่อการนำไปประยุกต์ใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับอุปกรณ์ภายในอาคารและระบบกระจายตัว อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ดังกล่าวยังอยู่ในระดับต้นแบบห้องปฏิบัติการ ซึ่งต้องมีการทดสอบอายุการใช้งาน การผลิตในขนาดใหญ่ และความปลอดภัยของวัสดุตะกั่วต่อไป

ผลงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Surfaces and Interfaces (2026), 109772
https://doi.org/10.1016/j.surfin.2026.109772

นักวิจัย
Isaac Chinaza Ogbuagu; Woraprom Passatorntaschakorn; Chukwuebuka Emmanuel Usulor; Sukhanidhan Singh; Wongsathon Musikpan; Warunee Khampa; Pattanasak Tipparak; Athipong Ngamjarojana; Hideki Nakajima; Pisist Kumnorkaew; Anusit Kaewprajak; Komsun Lapawae; Kitiphat Sinthiptharakoon; Nuttaya Sukgorn; Pipat Ruankham; Duangmanee Wongratanaphisan*

แกลลอรี่