תאים סולאריים דקים במיוחד: נקודת מפנה לעתיד האנרגיה המתחדשת

DNVN - מדענים בינלאומיים פיתחו בהצלחה תא סולארי דק במיוחד שיכול להחזיר אור, ובכך לסייע בהגברת יעילות המרת האנרגיה ולהפחתת עלויות הייצור. טכנולוגיה חדשה זו נחשבת לצעד חשוב לקראת דור של תאים סולאריים קלים, גמישים וקלים לייצור המוני.

צוות מחקר במעבדה הבינלאומית לננוטכנולוגיה איברית (INL) הכריז זה עתה על תוצאות מחקר פורץ דרך בתחום האנרגיה המתחדשת, על ידי יצירת תא סולארי דק במיוחד בעל יעילות גבוהה. בהשוואה לטכנולוגיה קונבנציונלית, התא החדש לא רק צורך פחות חומר, אלא גם ניתן לייצר אותו מהר יותר ובזול יותר, ובמקביל מספק יישום גמיש בתחומים רבים.

פריצת דרך בתחום תאי השמש הדקים במיוחד: קלים יותר, זולים יותר וחזקים יותר.

על פי צוות המחקר, פאנלים סולאריים דקים במיוחד מוגבלים מטבעם בשל יכולתם הירודה לספוג אור, מה שגורם לאנרגיה סולארית "לדלוף" החוצה ולהפחית את יעילות המרת החשמל. כדי להתגבר על בעיה זו, מדעני INL בשיתוף פעולה עם אוניברסיטת אופסלה (שוודיה), בראשות פדרו סלומה, יצרו סוג של "מראה ננו-מובנית" המחוברת לחלק האחורי של התא הסולארי.

עיצוב זה משתמש בשכבה דקה של זהב בדוגמת ננו מצופה בתחמוצת אלומיניום, אשר משמשת כמראה להחזרת אור חזרה לתא הפוטו-וולטאי, ומאפשרת לאור להיספג שוב. שכבת תחמוצת האלומיניום מסייעת גם בהפחתת אובדן הספק על המשטח האחורי, מונעת מאלקטרונים להתחבר מחדש, ובכך מגבילה בזבוז אנרגיה.

במקום להשתמש בתהליך ייצור מורכב ויקר, הצוות יישם טכניקת ננוליתוגרפיה בשלב אחד, אשר מקצרת את זמן הייצור ומגדילה את היכולת להרחיב את התהליך לקנה מידה תעשייתי. בבדיקה עם תא פוטו-וולטאי דק במיוחד מסוג ACIGS (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂), יעילות התא גדלה בכ-1.5%, הודות לשיפור משמעותי ביכולת ספיגת האור.

הצוות גילה גם שהסוללה פעלה בצורה הטובה ביותר ב-450 מעלות צלזיוס, טמפרטורה שמנעה את דיפוזיה של אטומי זהב - גורם שגרם לירידה בביצועים בדגמים קודמים.

על פי צוות INL, העיצוב החדש פותר בו זמנית שני אתגרים מרכזיים: ניהול אור והפחתת אובדן אנרגיה. זה נותן לתא הסולארי הדק במיוחד פוטנציאל למגוון רחב של יישומים מעשיים, החל מכלי רכב חשמליים ועד מבנים ומכשירים אלקטרוניים ניידים.

חוקרים אומרים שההמצאה פותחת כיוון חדש לטכנולוגיית אנרגיה סולארית - שילוב של יעילות גבוהה, עלות נמוכה וגמישות. צפוי שזה יהיה אבן דרך חשובה בתהליך הייצור ההמוני של תאים סולאריים דקים במיוחד, ותקדם את פיתוח תעשיית האנרגיה המתחדשת העולמית.

נגוין באך

מקור: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/pin-mat-troi-sieu-mong-buoc-ngoat-cho-nang-luong-tai-tao-tuong-lai/20251014102208238