การพัฒนาประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์โดยวิธีการห่อหุ้มด้วยโพลีโอเลฟินอีลาสโตเมอร์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ชนัญชิดา วังบุญคง, อมรกมล รพีศักดิ์สาครกุล, วรกมล วงศ์เมฆ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

จันทร์ทิพย์ จุลศักดิ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเบญจมราชูทิศ

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เนื่องด้วยแหล่งพลังงานสำคัญต่อโลกของเรามาก และเชื้อเพลิงกำลังหมดไป เซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นพลังงานสะอาด ใช้ได้ไม่มีวันหมด จึงเป็นพลังงานทางเลือกที่น่าสนใจ และเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์นั้น ก็มีต้นทุนในการผลิตต่ำ มีประสิทธิภาพสูง แต่ด้วยอายุการใช้งานที่ต่ำ ทำให้ไม่ได้รับความนิยมเท่าที่ควร

งานวิจัยนี้จึงได้ทำการศึกษาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ ซึ่งมีโครงสร้างประกอบไปด้วย แก้ว กระจกเคลือบขั้วโลหะนำไฟฟ้าโปร่งแสง ชั้นวัสดุนำส่งอิเล็กตรอน(ELT) ชั้นเพอรอฟสไกต์ ชั้นวัสดุนำส่งโฮล(HTL) ชั้นขั้วโลหะ และแก้วประกบ โดยมีวัตถุประสงค์ที่จะพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ สิ่งที่ต้องการศึกษา คือ ประสิทธิภาพในการดูดกลืนแสงอาทิตย์และความคงทนต่อการใช้งานจริงของเพอรอฟสไกต์ที่ได้จากการห่อหุ้มด้วยโพลิโอเลฟินอีลาสโตเมอร์ โดยปัจจัยที่ส่งผลต่อความเสื่อมสภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ ได้แก่ ฝุ่น ความชื้น ออกซิเจน อุณหภูมิ โดยการศึกษาแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ การศึกษาโครงสร้างและหลักการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์แบบทั่วไป การพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์โดยการห่อหุ้มด้วยโพลีโอเลฟินอีลาสโตเมอร์ และการเปรียบเทียบประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ที่ทางคณะผู้จัดทำได้พัฒนากับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์แบบทั่วไป โดยการทดสอบสมบัติของวัสดุห่อหุ้มเซลล์แสงอาทิตย์ ได้แก่ การทดสอบค่าการส่องผ่านแสง การทดสอบปริมาณความชื้นที่ถูกดูดซับ การทดสอบสมบัติด้านการทนแรงดึง การทดสอบสมบัติด้านการทนความร้อน การทดสอบสมบัติด้านการทนต่อแสงอัลตราไวโอเลต และการทดสอบอายุการใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยโปรแกรม SCAPS-1D

ซึ่งการดำเนินงานในงานวิจัยนี้น่าจะสามารถเพิ่มอายุการใช้งาน ลดความเสี่ยงต่อความเป็นพิษของสารเคมีที่ใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์และส่งเสริมให้ผู้คนสนใจที่จะใช้พลังงานสะอาดจากเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์เพิ่มมากยิ่งขึ้น