โฟมยางธรรมชาตินำไฟฟ้าสำหรับโฟโตวอลเทอิกเซลล์ลอยน้ำ

Abstract

ยางธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่ได้จากต้นยาง (Hevea brasiliensis) ถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างหลากหลาย ในหลายปีมานี้อีลาสโทเมอร์นำไฟฟ้าและพอลิเมอร์ชนิดยืดหยุ่นเป็นที่น่าสนใจอย่างมาก เนื่องจากมีความยืดหยุ่นและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในงานวิจัยนี้โฟโตวอลเทอิกเซลล์ชนิดลอยน้ำระดับห้องปฏิบัติการได้นำ PEDOT:PSS และพอลิไพโรลที่เป็นพอลิเมอร์ชนิดนำไฟฟ้ามาประกอบกับฐานที่เป็นโฟมยางธรรมชาติมาใช้เป็นขั้วไฟฟ้าร่วม โดยการเตรียมคอมพอสิทระหว่างยางธรรมชาติ, PEDOT:PSS และพอลิไพโรล (NR/PEDOT:PSS/PPy) จะใช้กระบวนการเคมีไฟฟ้าในการสังเคราะห์ ทำการเตรียมยางธรรมชาติผสม PEDOT:PSS ในอัตราส่วน1:4 โดยปริมาตร ผ่านศักย์ไฟฟ้าในช่วง 3-7 โวลต์ โดยใช้เวลาในการเกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน โดยพบว่าที่ความเข้มข้นของไพโรลเท่ากับ 0.5 โมลาร์และศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ 4 โวลต์ให้ค่าการนำไฟฟ้าของยางคอมพอสิทอยู่ที่ 31.531 S/cm เปรียบเทียบประสิทธิภาพของเซลล์ที่ใช้ขั้วไฟฟ้าร่วมชนิดแพลททินัมและเซลล์ที่ใช้ขั้วไฟฟ้าร่วมเป็นยางธรรมชาตินำไฟฟ้าที่สังเคราะห์ขึ้นให้ประสิทธิภาพอยู่ที่ 2.04% และ 0.93% ตามลำดับ ซึ่งพบว่าค่าประสิทธิภาพยังน้อยอยู่เนื่องมาจากชนิดของขั้วไฟฟ้าที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาที่ทำมาจากยางธรรมชาติอาจส่งผลให้การส่งผ่านอิเล็กตรอนยังไม่ดีเทียบเท่ากับขั้วแพลททินัม