ทำความรู้จักโมดูล Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) การใช้พลังงานทดแทนจากแสงสว่างภายในอาคาร

บริษัท ริโก้ จำกัด ได้ประกาศเปิดตัวโมดูล Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) แบบ Solid-State ครั้งแรกของโลก โดยใช้ชื่อซีรีส์นี้ว่า RICOH EH DSSC โดยสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าจากแสงภายในอาคาร และผลิตพลังงานทดแทนใหม่เพื่อให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับการชาร์จไฟอยู่ตลอดได้

ในสังคมที่ใช้ Internet of Things (IoT) ปัจจุบันนั้น โซลูชันที่ราคาย่อมเยา แต่สามารถสร้างพลังงานทดแทนจากแสงสว่างภายในอาคารได้โดยไม่ต้องพึ่งพาแสงจากธรรมชาติถือว่ามีความจำเป็นอย่างยิ่งในการผลักดันสถานที่ปฏิบัติงานแบบดิจิทัล และในชีวิตประจำวัน การพัฒนานวัตกรรมประเภทนี้ถือเป็นเป้าหมายระยะยาวของทีมวิจัย RICOH มานานแล้ว

กลไกการทำงาน

เทคโนโลยี DSSC ทำงานโดยเลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์แสง แต่แทนที่คลอโรฟิลล์ด้วยสีที่ดูดพลังงานแสง ทำให้แสงที่ส่องเข้ามาสามารถกระตุ้นโมเลกุลให้เป็นสถานะที่มีพลังงานสูงกว่าเดิม ซึ่งพลังงานที่ได้นี้จะถูกเก็บรวบรวมโดยโครงสร้างของอิเล็กโทรไลต์ และตัวเร่งปฏิกิริยา เสมือนกับโครงสร้างของใบไม้ในการสังเคราะห์แสง 

ขณะที่เทคโนโลยี DSSC ได้การยอมรับในฐานะวิธีการผลิตไฟฟ้าที่มีค่าใช้จ่ายต่ำมานาน แต่ก็มีประเด็นด้านความปลอดภัยที่เป็นอุปสรรคต่อการนำมาประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์ ระบบแบบเก่านั้นเป็นแบบของเหลวที่ใช้ไอโอดีนและตัวทำละลายชีวภาพในกระบวนการผลิตไฟฟ้า ซึ่งง่ายต่อการระเหยหรือรั่วไหล ดังนั้น การพัฒนา DSSC ที่ประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นวัสดุของแข็งทั้งหมดอย่างซีรีส์ RICOH EH DSSC นี้ ย่อมช่วยขจัดปัญหาด้านความปลอดภัยที่เคยเกิดขึ้นกับระบบแบบของเหลวได้ นอกจากนี้ ยังให้อัตราการผลิตพลังงานภายใต้แหล่งกำเนิดแสงแบบอ่อนได้มากกว่าเดิม เช่น ในโกดังสินค้า ทั้งนี้เพราะเม็ดสีชีวภาพที่นำมาใช้สามารถทำงานได้ดีที่สุดกับความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงภายในอาคาร

การนำ DSSC มาประยุกต์ใช้

สำหรับตัวเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่ที่สุดในซีรีส์ใหม่นี้อย่าง RICOH EH DSSC5284 ได้ถูกนำมาใช้กับโต๊ะทำงานรุ่น LOOPLINE T1 ซึ่งเป็นโต๊ะทำงานที่ผลิตโดยบริษัท Taisei ร่วมกับทาง Design Office Line ที่มีการติดตั้งเซลล์ DSSC ทำให้อุปกรณ์พกพาที่วางอยู่บนโต๊ะได้รับการชาร์จไฟอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาที่นั่งทำงาน

“เราตระหนักถึงความต้องการ ทั้งส่วนของธุรกิจและด้านสังคมที่ต้องการมองหาแหล่งพลังงานทดแทนรูปแบบใหม่ ซึ่งในยุค IoT ตอนนี้ เรายิ่งต้องพยายามทุ่มเทหาแหล่งพลังงานใหม่มากขึ้นเรื่อย ๆ” Tetsuya Tanaka ผู้จัดการทั่วไปของศุนย์พัฒนาแหล่งพลังงานเพื่อธุรกิจของ RICOH กล่าว “ตั้งแต่แรกนั้น เทคโนโลยี DSSC ของเราได้ถูกนำไปใช้กับเทคโนโลยีตัวนำแสงอาทิตย์แบบชีวภาพด้วยเป้าหมายในการยกระดับเครื่องพิมพ์แบบมัลติฟังก์ชันของเรา แต่ด้วยความสามารถในการพัฒนานวัตกรรม และความเชื่อมั่นในเทคโนโลยีที่ช่วยผลักดันไปสู่อนาคตนั้นทำให้เรายกระดับการใช้เทคโนโลยี DSSC ให้เป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่ดีกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานที่จำเป็นสำหรับลูกค้าของเรา โดยเฉพาะในสำนักงานที่มีแสงธรรมชาติน้อย เราตื่นเต้นมากที่ได้เปิดตัวเทคโนโลยี DSSC แบบ Solid-State สู่โลกภายนอก เรายังมุ่งมั่นที่จะคิดค้นวิธีประยุกต์ใช้ใหม่ ๆ สำหรับแหล่งพลังงานทดแทนใหม่นี้อย่างต่อเนื่องด้วย” 

ซีรีส์ RICOH EH DSSC ปัจจุบันมีเฉพาะเซลล์สีแดง ซึ่งถ้าเปลี่ยนสีของเม็ดสีย้อมที่ใช้ ก็จะสามารถเปลี่ยนสีของเซลล์ได้อีก ทั้งนี้ทาง RICOH กำลังพัฒนาเซลล์โปร่งใสที่มองทะลุได้เพื่อนำมาใช้กับอุปกรณ์อย่างโทรศัพท์มือถือ เป็นต้น 

เป้าหมายในการพัฒนาอย่างยั่งยืน

การเปิดตัวครั้งนี้นับเป็นหนึ่งในหลายกิจกรรมที่ RICOH แสดงเจตจำนงในการทำตามเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืนหรือ SDG ของสหประชาชาติ ที่รวมถึงความมุ่งมั่นในการใช้พลังงานสะอาด และมีราคาย่อมเยา