ศูนย์ร่วมคิดพาณิชย์นวัตกรรม (MICC) ภายใต้การบริหารจัดการของสถาบันบริหารจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม (iNT)  จัดกิจกรรมสัมมนา Mahidol Sustainable and Modern Energy for All Solar Cell ร่วมแลกเปลี่ยนเรียนรู้เกี่ยวกับนโยบายภาครัฐกับโซลาเซลล์ รวมไปถึงนวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับโซลาเซลล์ในปัจจุบันและอนาคต ณ MaSHARES Co-Working & Maker Space MB

ในวันที่ 27 กรกฎาคม 2566  เพื่อแลกเปลี่ยนเรียนรู้เกี่ยวกับ

• นโยบายภาครัฐกับโซลาเซลล์   โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สราวุธ เวชกิจ จากคณะวิศวกรรมศาสตร์
• การพัฒนาเรือพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อการท่องเที่ยวตามแนวปะการัง  โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กันต์ ปานประยูร จากคณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ 
• นวัตกรรม เพอรอฟสไกต์ วัสดุเชิงกลยุทธ์ของโซลาเซลล์ในอนาคต   โดย รองศาสตราจารย์ ดร.พงศกร กาญจนบุษย์ จากคณะวิทยาศาสตร์

และมี รองศาสตราจารย์ ดร.ยศชนัน วงศ์สวัสดิ์ ผู้อำนวยการสถาบันบริหารจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม (iNT) กล่าวเปิดกิจกรรม 

ตัวทำละลายฐานซัลโฟเลนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสามารถปรับปรุงการนำไฟฟ้าและเพิ่มความแข็งให้กับชั้นผลึกเพอรอฟสไกต์

พลังงานสะอาดจากเซลล์แสงอาทิตย์ หรือ โซล่าเซลล์ โดยเฉพาะ โซล่าเซลล์ชนิดเพอรอฟสไกต์ (perovskite solar cell) สามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงและไม่เกิดมลภาวะในกระบวนการเปลี่ยนพลังงาน ซึ่งได้กลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีพลังงานที่มีศักยภาพมากที่สุด ที่สามารถตอบสนองทั้งความต้องการพลังงานทั่วโลกและตอบโจทย์ในบริบทของความยั่งยืน ด้วยความโดดเด่นของโซล่าเซลล์ชนิดเพอรอฟสไกต์ด้านกระบวนการผลิตที่ง่าย ไม่จำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีขั้นสูงในการผลิต น้ำหนักเบา สามารถดัดให้โค้งงอ ขึ้นรูปได้ง่าย มีต้นทุนทางวัสดุที่ต่ำ ที่สำคัญคือสามารถดูดซับแสง และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้สูงเทียบเท่าโซล่าเซลล์ชนิดซิลิคอน 

โซล่าเซลล์ชนิดเพอรอฟสไกต์ ผลิตจากวัสดุที่มีโครงสร้างชนิด เพอรอฟสไกต์ จากการผสมเกลือโลหะชนิดตะกั่วหรือดีบุกกับองค์ประกอบอื่น ๆ ในอัตราส่วนที่เหมาะสม นำมาผสมกับตัวทำละลาย แล้วนำไปเคลือบลงบนพื้นผิวที่นำไฟฟ้าได้ และให้ความร้อนจนเป็นผลึก ตัวทำละลายที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการผลิตวัสดุเพอรอฟสไกต์ เพื่อให้แน่ใจว่าเทคโนโลยีนี้มีความปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนำไปใช้ในปริมาณมาก การพัฒนาตัวทำละลายที่มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่ไม่ควรมองข้าม 

       งานวิจัยชิ้นนี้ได้นำเสนอระบบตัวทำละลายที่แตกต่างและปลอดภัยกว่า ซึ่งประกอบด้วย 

• ซัลโฟเลน (Sulfolane) ซึ่งเป็นสารที่ไม่สามารถแพร่ผ่านชั้นผิวหนังได้ง่าย
• แกมม่า-บิวทิโรแลคโตน (γ-butyrolactone: GBL) ซึ่งเป็นสารที่สามารถเกิดขึ้นได้ทั่วไป เช่น ในกระบวกการหมักไวน์บางชนิด
• กรดอะซิติก (Acetic acid: AcOH) ซึ่งเป็นสารที่พบได้บ่อยในชีวิตประจำวัน เช่น ในน้ำส้มสายชู

ทำให้ระบบตัวทำละลายดังกล่าวมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างมาก เมื่อเทียบกับตัวทำละลายอื่น ๆ ที่มักถูกใช้ในการเตรียมโซล่าเซลล์ 

จากการทดสอบประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ที่เตรียมด้วยระบบตัวทำละลายนี้ ทีมวิจัยพบว่า นอกจากศักยภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแล้ว ระบบตัวทำละลายยังส่งผลให้ชั้นเพอรอฟสไกต์แสดงการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกหลายอย่าง ที่เห็นได้ชัด คือ ผลึกเพอรอฟสไกต์มีขนาดใหญ่ขึ้นและมีคุณภาพดีขึ้น บริเวณรอยต่อระหว่างผลึกเพอรอฟสไกต์มีความแข็งที่มากขึ้นและช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ดีขึ้น จากการที่โมเลกุลซัลโฟเลนเข้าไปอยู่ในบริเวณรอยต่อระหว่างผลึก และรอยต่อเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันความชื้น ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์อีกด้วย 

งานวิจัยชิ้นนี้ จึงเป็นการนำเสนอวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อม ๆ กับการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานสะอาดอย่างยั่งยืน โดยช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และสร้างความมั่นคงทางด้านพลังงานซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์ และขับเคลื่อนเศรษฐกิจในอนาคต

โครงการเรือไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อส่งเสริมนโยบายการท่องเที่ยวอย่างยั่งยืน (Solar Powered Boat to Promote Sustainable Tourism Policy)

เรือไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบคาตามารานขนาดยาว 7.5 เมตร กว้าง 3.5 เมตร ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 2.4 kWp ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าแบบ PMSM ขนาด 4 kW จำนวน 2 เครื่อง

ผลจากการทดสอบวิ่งในเส้นทางอ่าวนิด-เกาะขายหัวเราะ ระยะทาง 8.15 กิโลเมตร รวมทั้งการเข้าออกท่าเรือ และการบังคับเรือไปตามแนวสภาพร่องน้ำของเกาะในสภาพมีคลื่นลมเล็กน้อยถึงปานกลาง พบว่า เรือมีการตอบสนองต่อการขับเคลื่อนที่ดีในเกณฑ์ปกติ มีสมดุลดี ผู้โดยสารยังสามารถเดินไปมายังส่วนต่าง ๆ ทำกิจกรรมได้ในช่วงการทดสอบ

• สามารถทำความเร็วสูงสุดในการเดินทางได้ 8.33 km/h
• ความเร็วเฉลี่ย 6.26 km/h
• ใช้พลังงานไฟฟ้า 2.54 kWh
• ใช้กำลังมอเตอร์เฉลี่ยที่ 1.89 kW
• ค่าความเข้มแสงเฉลี่ย 405.97 W/m2
• ค่า insolation 6.97 kWh
• ประจุแบตเตอรี่ได้ 1.31 kWh
• ระบบมีประสิทธิภาพ 18.80%
• เรือสามารถวิ่งต่อเนื่องโดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวได้ 5 ชั่วโมง 45 นาที
• เดินทางได้ระยะทางประมาณ 35 กิโลเมตร ครอบคลุมเส้นทางท่องเที่ยวทั่วไปของเกาะหมาก

เทคโนโลยีเรือไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในเครื่องมือจัดการท่องเที่ยวและอนุรักษ์ปะการัง เพื่อทดแทนการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงของเรือยนต์ โดยปราศจากการปลดปล่อยคาร์บอน การปนเปื้อนเขม่าจากการเผาไหม้ลงสู่แนวปะการัง และส่งเสริมนโยบายการท่องเที่ยวอย่างยั่งยืน

โดยเกาะหมากเป็นพื้นที่ต้นแบบขององค์การบริหารการพัฒนาพื้นที่พิเศษเพื่อการท่องเที่ยวอย่างยั่งยืน (อพท.) ในการยกระดับพื้นที่เกาะหมากเข้าสู่มาตรฐานการท่องเที่ยวอย่างยั่งยืนโลก (Global Sustainable Tourism Criteria: GSTC)