الألواح الشمسية أرق من ورقة A4.

طور علماء صينيون خلايا شمسية مصنوعة من السيليكون لا يتجاوز سمكها 50 ميكرومترًا، ومع ذلك فهي لا تزال توفر كفاءة جيدة في تحويل الطاقة.

محاكاة لخلية شمسية مرنة. الصورة: laremenko/iStock

أفاد موقع Interesting Engineering في 13 فبراير أن فريق بحثي بقيادة خبراء في جامعة جيانغسو للعلوم والتكنولوجيا (JUST) قد طور خلايا شمسية مصنوعة من السيليكون أرق من ورقة A4. كما ساهم باحثون من جامعة كورتين في أستراليا وشركة LONGi Green Energy Technology الصينية في الدراسة الجديدة.

تزداد شعبية الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون. مع ذلك، يقتصر استخدام هذه التقنية عادةً على تطبيقات محدودة، مثل محطات الطاقة الشمسية الأرضية ذات الألواح المسطحة والصلبة. أما المواقع الأخرى، كالفضاء الخارجي، فتتطلب أسطحًا منحنية، ما يستلزم استخدام تقنيات بديلة أكثر تكلفة.

تتميز الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري ببنية "شطيرية"، حيث تُشكل طبقة أشباه الموصلات أو الطبقة الوسطى معظم سُمك اللوحة. وفي دراسة حديثة، ابتكر الفريق ألواحًا من السيليكون لا يتجاوز سُمكها 50 ميكرومترًا، أي أرق من ورقة A4. ورغم أنها غير قابلة للطي كالورق، إلا أنه يُمكن لفّ ألواح السيليكون، مما يجعلها مفيدة جدًا للتركيب على الأقمار الصناعية أو في تطبيقات فضائية أخرى.

إن جعل بطاريات السيليكون أرق له فائدة أخرى: فهو يسمح بالتصنيع باستخدام كمية أقل من المواد، مما يقلل من الوزن وتكاليف النشر.

مع ذلك، تعاني الخلايا الشمسية الرقيقة من انخفاض كفاءة تحويل الطاقة. وهذا هو السبب الرئيسي وراء عدم انتشار خلايا السيليكون الرقيقة على نطاق واسع حتى الآن. في جهود سابقة، تمكن العلماء من ابتكار خلايا سيليكون مرنة بسماكة أقل من 150 ميكرومتر، تصل كفاءة تحويل الطاقة القصوى فيها إلى 24.7%.

يجب الحفاظ على كفاءة تحويل الطاقة الشمسية (PCE) للألواح الشمسية الرقيقة عند هذا المستوى تقريبًا لضمان تشغيلها بكفاءة. في الدراسة الجديدة، نجح الفريق في رفع كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى أكثر من 26% لجميع الألواح التي صنعوها بسماكات تتراوح بين 50 و130 ميكرومترًا.

نظراً لإمكانية ثني خلايا السيليكون الشمسية حسب الرغبة، يعتقد فريق البحث أنه يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من الأجهزة مثل الطائرات المسيّرة والبالونات وحتى الأجهزة الذكية القابلة للارتداء. ويركز الفريق حالياً على تطوير ألواح شمسية مرنة وسهلة الحمل يمكن لفّها مثل لفة فيلم.

ثو ثاو (بحسب موقع Interesting Engineering )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/pin-mat-troi-mong-hon-to-giay-a4-4711367.html