محققان ایمپریال کالج لندن با الهام از طراحی برگ‌ها تجهیزات جدیدی را برای گردآوری نور خورشید و تولید برق ساخته‌اند که عملکردی بهتر از پنل‌های خورشیدی موجود دارد. این تجهیزات نوآورانه PV-leaf نام گرفته و می‌تواند زمینه‌ساز تولید نسل جدیدی از فناوری‌های مرتبط با انرژی‌های تجدیدپذیر باشد.
برگ PV از مواد ارزان قیمتی تشکیل شده است که تعرق برگ را تقلید می کند تا آب حرکت کند، توزیع شود و تبخیر شود. الیاف طبیعی در فناوری برگ خورشیدی از بسته‌های رگبرگ برگ تقلید می‌کنند، در حالی که هیدروژل‌ها سلول‌های اسفنجی را شبیه‌سازی می‌کنند و به این فناوری اجازه می‌دهند تا به طور موثری گرما را از سلول‌های PV خورشیدی استخراج کند. میزان کارایی این برگ های خورشیدی ۵/۱۴% برآورد شده است.
تحقیقات نشان داده است که برگ‌های فتوولتائیک می‌توانند ۱۰ درصد بیشتر از پنل‌های خورشیدی معمولی برق تولید کنند. این نوآوری همچنین اگر به‌صورت کارآمد پیاده‌سازی شود، می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ بیش از ۴۰ میلیارد مترمکعب آب آشامیدنی تولید کند. این طراحی نیاز به پمپ ها، فن ها، واحدهای کنترل و مواد متخلخل گران قیمت را از بین می برد، می تواند آب تمیز و انرژی حرارتی اضافی تولید کند و با تغییرات دمای محیط و شرایط خورشیدی سازگار شود.
برگ‌های خورشیدی اساس طراحی خود را از برگ‌های واقعی گرفته‌اند و فرایند تعرق در گیاهان را تقلید می‌کنند. این فرایند به گیاهان اجازه می‌دهد آب را از ریشه به برگ‌هایشان برسانند. بنابراین آب می‌تواند در برگ‌های فتوولتائیک هم توزیع و تبخیر شود تا دمای سلول‌ها را کاهش دهد.
این برگ مصنوعی طراحی شده تا نیاز به پمپ‌ها، پره‌ها، واحدهای کنترل و مواد گران‌قیمت متخلخل را برطرف کند. این فناوری همچنین می‌تواند انرژی گرمایی فراهم کند و در مجموعه متنوعی از شرایط نوری و دماهای محیطی دوام بیاورد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که PV-leaf عملکرد تعرق بهتری در آب و هوای گرم و خشک دارد.
پروفسور کریستوس مارکیدز، رئیس آزمایشگاه فرایندهای انرژی پاک ایمپریال کالج لندن و دیگر محقق این مطالعه می‌گوید: «پیاده‌سازی این طراحی برگ‌مانند می‌تواند سرعت تبدیل‌شدن انرژی‌های جهان را افزایش دهد و درعین‌حال دو چالش مهم جهانی را برطرف سازد: نیاز بیشتر به انرژی و آب آشامیدنی.
دانشگاهیان همچنین ادعا می کنند که این دستگاه ممکن است بتواند ۱.۱ لیتر در ساعت در متر مربع آب شیرین اضافی را تحت تابش خورشیدی ۱۰۰۰ وات بر متر مربع تولید کند. آنها همچنین معتقدند که این سیستم ممکن است به جای آب شیرین از آب دریا نیز استفاده کند.
در این برگ خورشیدی فتوسنتز باعث تولید هیدروژن شده و برای شیرین سازی منابع آب از آن استفاده می گردد. برای این فناوری دانشمندان در دانشگاه لندن تحقیقات بسیار زیادی را انجام داده اند تا بتوان به این فناوری به زودی و به سرعت دست پیدا کرد.
بدین منظور می توان به برداشت آب از منابع آب شور همانند دریاها اشاره نمود که با این فناوری تصفیه و آب شیرین در اختیار صنایع و خدمات و …. قرار می دهد.
برگ های خورشیدی را می توان انقلابی نو در صنعت خورشیدی جهان به حساب آورد. این فناوری نیاز به تصفیه آب با روش های سخت راکاهش می دهد در زمان و هزینه صرف جویی می نماید.
در یک کلام استفاده از فناوری های جدید خورشیدی راهکاری مناسب برای استفاده از این منبع پایان ناپذیر انرژی می باشد. برای اینکه کارایی این سلول های خورشیدی را درک نماییم در ادامه به صورت تصویری به این موضوع می پردازیم.
در این فیلم میزان انرژی خورشیدی مورد نیاز برای تولید برق در راستای تصفیه آب شور و تولید آب شیرین به صورت کامل به نمایش درآمده است.
این برگ های خورشیدی در اندازه های متنوع و با کارایی حدود ۵/۱۴% ساخته شده و در کشورهای اروپایی مورد توجه قرار گرفته است. در ایران نیز شرکت های محدودی به این کار مبادرت داشتند که ممکن است مواد مورد نیاز جهت تهیه آنها به سختی تامین گردد. میزان کارایی آنها از سلول عادی خورشیدی بیشتر است. وزن آنها نیز بسیار کم بوده و استفاده از انها بسیار آسان اما پرهزینه می باشد.
این برگ ها نسل جدید از فناوری های سبز محیط زیستی هستند که در یک کلمه راهی به سوی جهانی سبزتر را فراهم می نمایند. انرژی های سبز و پاک تجدید پذیر امروزه در اروپا حدود ۵۰% برق و انرژی مورد نیاز را فراهم می کنند. این رقم در کشور ما در حدود ۵/۰درصد بوده که بسیار ناچیز و قابل چشم پوشی است.
برای رسیدن به کشورهای در حال پیشرفت باید ابتدا از تکنولوژی های آنها استفاده نموده و از تجارب آنها به عنوان سکوی پرتاب استفاده نمود. در کشور ما این نوع انرژی ها بسیار نوپا بوده و راه درازی تا بهره برداری کامل از انرژی های پاک و دوستدار محیط زیست وجود دارد.
