أعلن باحثون في جامعة نانيانغ التكنولوجية (NTU) بسنغافورة عن اختراع جديد: خلية شمسية من البيروفسكايت فائقة الرقة، قادرة على تحويل نوافذ السيارات وزجاج ناطحات السحاب والزجاج الذكي إلى أسطح مولدة للطاقة. يبلغ سمك هذه الخلايا حوالي 10000 مرة أقل من سمك شعرة الإنسان، ومع ذلك فهي تحقق أعلى كفاءة مسجلة على الإطلاق في تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية فائقة الرقة المصنوعة من البيروفسكايت.
تقوم الأستاذة المشاركة أناليزا برونو من جامعة نانيانغ التكنولوجية بمراقبة البنية الرقيقة للغاية للخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت.
صورة: جامعة نانيانغ التكنولوجية - سنغافورة
يفتح هذا الاكتشاف آفاقًا جديدة لتحويل الأسطح العادية إلى مصادر طاقة نظيفة دون الحاجة إلى تغييرات تصميمية كبيرة. ووفقًا للباحثين، يمكن لهذه التقنية أن تمكّن المباني والمركبات والأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء من توليد الكهرباء ذاتيًا، مع تقليل الحاجة إلى الأراضي والبنية التحتية المعقدة.
ألواح شمسية مخفية داخل الزجاج
ابتكر فريق بحثي في جامعة نانيانغ التكنولوجية خلايا كهروضوئية شبه شفافة قادرة على توليد الكهرباء. وبفضل خصائصها شبه الشفافة وعديمة اللون، يمكن دمج هذه الخلايا بسهولة في المباني المكتبية والنوافذ الزجاجية، مما يجعلها جذابة للمهندسين المعماريين والمطورين العقاريين.
تستخدم الخلايا الشمسية مادة البيروفسكايت، المعروفة بقدرتها الفائقة على امتصاص ضوء الشمس وانخفاض تكاليف إنتاجها مقارنةً بالسيليكون. والأهم من ذلك، أنها قادرة على توليد الكهرباء حتى في ضوء الشمس غير المباشر، مما يجعلها مفيدة للمدن المكتظة بالسكان حيث تحجب المباني الشاهقة ضوء الشمس المباشر في كثير من الأحيان.
تشير التقديرات إلى أن بعض المباني يمكن أن تنتج مئات الميغاواط ساعة من الكهرباء سنوياً إذا تم تطبيق هذه التقنية بنجاح.
ترغب شركة صينية متخصصة في الألواح الشمسية في استثمار 400 مليون دولار في فيتنام.
مفتاح الجيل القادم من الخلايا الشمسية.
لتصنيع الخلايا فائقة الرقة، استخدم فريق البحث طريقة التبخير الحراري في غرفة مفرغة من الهواء، مما أتاح تكوين طبقات بيروفسكايت متجانسة بسماكة 10 نانومترات فقط. لا تستخدم هذه الطريقة مذيبات سامة، مما يُسهّل الإنتاج على نطاق واسع في المستقبل.
تتوفر الخلايا المصنعة بنوعين: معتمة وشبه شفافة، بكفاءة تتراوح بين 7% و12% حسب سمكها. تسمح النسخة شبه الشفافة بمرور 41% من الضوء، وتحول ضوء الشمس إلى كهرباء بكفاءة 7.6%.
يعتقد خبراء مستقلون أن طريقة التصنيع هذه قد تُقرّب تقنية الطاقة الشمسية الشفافة من الإنتاج على نطاق واسع. مع ذلك، صرّح الخبير سام سترانكس من جامعة كامبريدج (المملكة المتحدة) بأن الباحثين بحاجة إلى إثبات المتانة والاستقرار على المدى الطويل قبل طرحها تجارياً.
قدّم فريق البحث في جامعة نانيانغ التكنولوجية طلب براءة اختراع لهذه التقنية، ويتعاون حاليًا مع شركاء صناعيين لتحسين عملية التصنيع. ويخطط الفريق لتعزيز متانة التقنية وتوسيع نطاق استخدامها ليشمل أسطحًا أكبر قبل طرح المنتج في السوق، بهدف تحويل النوافذ والمركبات والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية إلى مصادر طاقة متجددة في المستقبل.
المصدر: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-mat-troi-mong-hon-soi-toc-10000-lan-185260518153715406.htm
تعليق (0)