รงควัตถุจากธรรมชาติดัดแปรสำหรับสารเรืองแสงในแผ่นรวมแสงเรืองแสงสุริยะชนิดอินทรีย์แบบแทนเดม
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณภัทร แป้นเนียม, ณัฐกันต์ ตัณฑวณิช, ชมพูนุช เต็มภัทราโชค
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
พัฒนนาวี นาเลาห์, ประสงค์พร เรืองพีระศิริ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
แผ่นเรืองแสงรวมแสงสุริยะ (luminescent solar concentrator) เป็นอุปกรณ์สำหรับรวมแสงอาทิตย์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยสารเรืองแสง และพอลิเมอร์นำแสงที่รวมแสงอาทิตย์ไปยังขอบวัสดุที่มีเซลล์แสงอาทิตย์ โดยสามารถลดพื้นที่ในการติดตั้งและต้นทุนการผลิตไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ได้ ซึ่งสารเรืองแสงในปัจจุบันมักเตรียมจากโลหะหนักที่เป็นพิษสูง จึงมีความสนใจในการนำสารธรรมชาติมาดัดแปรโครงสร้างเพื่อใช้เป็นสารอินทรีย์เรืองแสงประสิทธิภาพสูงในแผ่นเรืองแสงสุริยะโครงการนี้จึงศึกษาการดัดแปรโครงสร้างอนุพันธ์เคอร์คูมิน (curcumin) จากสารสกัดขมิ้น และคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) จากพืชเพื่อประยุกต์ใช้เป็นสารเรืองแสงในแผ่นเรืองแสงรวมแสงสุริยะชนิดอินทรีย์ นอกจากนี้ ยังสามารถนำแผ่นเรืองแสงรวมแสงสุริยะในแต่ละชั้นเรียงกันเป็นอนุกรมแบบแทนเดม (Tandem) โดยในแต่ละชั้นจะประกอบไปด้วยสารเรืองแสงที่แตกต่างกัน เพื่อครอบคลุมความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ที่ดูดกลืนได้มากขึ้น โดยประกอบด้วยขั้นตอนการเตรียมสารสกัดหยาบของอนุพันธ์เคอร์คูมินจากผงขมิ้นที่สกัดด้วยตัวทำละลายเอทิลแอซีเตท จากนั้นทำการดัดแปรโครงสร้างอนุพันธ์เคอร์คูมินในสารสกัดหยาบด้วยปฏิกิริยาการเติมหมู่ BF2 และยืนยันสารอนุพันธ์ที่เตรียมได้จากปฏิกิริยาการเติมด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีแบบเยื่อบาง และเทคนิค Mass spectrometry เพื่อตรวจสอบค่ามวลต่อประจุ (m/z) ของ curcumin ที่เติมหมู่ BF2 และคลอโรฟิลล์ที่เตรียมได้ จากนั้นทำการขึ้นรูปสารที่สกัดและดัดแปรได้ในพอลิเมอร์อะคริลิก (PMMA) เพื่อศึกษาสมบัติการดูดกลืนแสงและการรวมพลังงานแสงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยผู้วิจัยคาดหวังว่าแผ่นเรืองแสงรวมแสงสุริยะชนิดอินทรีย์แบบแทนเดมที่มีอนุพันธ์เคอร์คูมินดัดแปรจากสารสกัดขมิ้นและคลอโรฟิลล์สามารถรวมแสงอาทิตย์ในช่วงความยาวคลื่นที่กว้าง และสามารถถ่ายโอนพลังงานแสงไปยังเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้