قل وداعا والف وداع لالواح الطاقه الشمسية المستخدمة حاليا.. الصين تبهر العالم باختراع الواح شمسيه جديده تنتج مقدار هائل من الطاقة الكهربائية وبسعر ارخص بكثير

 

أذهلت الصين العالم بابتكارها لواح شمسية جديدة تنتج كمية هائلة من الطاقة بتكلفة أقل. تستخدم خلايا البيروفسكايت الشمسية نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء، وتتميز بكفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة وتأثيرها البيئي الضئيل.

عمل علماء من جميع أنحاء العالم على هذه التكنولوجيا لأكثر من عقد. قام فريق علمي ببناء خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة.

قام باحثون صينيون من جامعة نانجينغ بتطوير نوع جديد من خلايا البيروفسكايت الشمسية، وهي أجهزة أغشية رقيقة تستخدم نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء. تتميز هذه الخلايا بكفاءة أعلى وقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء بتكلفة أقل من خلايا السيليكون التقليدية.

تم تسمية خلايا البيروفسكايت الشمسية بهذا الاسم بسبب المعدن الذي يحتوي على نوع معين من بنية الخلية البلورية. وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست الصينية.

اقرأ ايضاً : سيصبح العالم بدون إنترنت.. تحذيرات من عاصفة شمسية مدمرة

تعتبر خلايا البيروفسكايت الشمسية واحدة من أكثر التقنيات واعدة للحصول على طاقة شمسية فعالة وبأسعار معقولة، نظرًا لكفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة وتأثيرها البيئي الضئيل، وفقًا لتقرير منصة الطاقة المتخصصة.

تعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على تطوير تكنولوجيا خلايا البيروفسكايت الشمسية لأكثر من عقد من الزمان. وفي غضون سنوات قليلة فقط، ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة لخلايا البيروفسكايت من 3.8 إلى أكثر من 25%. هذا التقدم الهائل يعزز الأمل في أن تصبح الخلايا الشمسية البيروفسكايت بديلاً مستدامًا وفعالًا للطاقة الشمسية.

في أحدث تطور، استخدم فريق من جامعة نانجينغ الصينية، بقيادة البروفيسور تان هيرن، بنية خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة. كان الفريق يدرس هذه التكنولوجيا على نطاق واسع وتمكن من تحقيق نتائج مبهرة.

حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية ذات المساحة الصغيرة كفاءة تحويل بنسبة 28% في يونيو الماضي، وتم اعتمادها في جداول كفاءة الخلايا الشمسية المعترف بها عالميًا، وهذا يعتبر إنجازًا كبيرًا حيث تفوقت على خلايا السيليكون التقليدية للمرة الأولى. ومع النتائج الأخيرة، والتي تم نشرها في مجلة نيتشر ومراجعتها من قبل النظراء، وصلت كفاءة خلايا البيروفسكايت الشمسية إلى 29%.

تتمتع خلايا البيروفسكايت الشمسية بمزايا عديدة. فهي تتميز بكفاءة عالية في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء، مما يعني أنها تنتج كمية أكبر من الطاقة المستدامة. كما أنها أرخص في التصنيع بالمقارنة مع الخلايا الشمسية التقليدية، مما يجعلها اقتصادية وسهلة الوصول للجميع. وبفضل هذه المزايا، تعد خلايا البيروفسكايت الشمسية حلاً واعدًا للمستقبل في مجال الطاقة المتجددة.

يعمل فريق العلماء في جامعة نانجينغ الصينية على تطوير خلايا شمسية جديدة تستخدم تقنية طبقات متعددة لتحسين استخدام الضوء. تتكون هذه الخلايا الشمسية من طبقة عُليا تمتص أشعة الشمس قصيرة الموجة وطبقة سفلى تمتص الموجات الطويلة. وتربط طبقة وسطى هاتين الطبقتين معًا. لتحسين أداء هذه الخلايا الشمسية، يعمل الفريق على تعزيز كفاءة تحويل الطاقة في الطبقة السفلية وتطوير طبقة عالية الأداء لتوصيل الطبقتين العليا والسفلى. وقد تم العثور على طريقة لتحسين المواد المستخدمة في الطبقة الرابطة لجعلها مناسبة للمعالجة منخفضة التكلفة. واستخدم الباحثون محلول التكييف الفراغي لتحسين كفاءة شريط البيروفسكايت في الطبقة السفلية، وذلك عن طريق تقليل العيوب وتحسين قدرته على استخراج الإلكترونات. تعتبر هذه الدراسة نتيجة بناءة جدًا في مجال تطوير الخلايا الشمسية، حيث تظهر أداءً ممتازًا للطاقة الكهروضوئية وتقدم نهجًا جديدًا في هذا المجال. مصدر: - جامعة نانجينغ الصينية تعمل على تطوير خلايا شمسية جديدة. (2021, 8 أغسطس). منصة الطاقة المتخصصة. 

تم تطوير خلايا بيروفسكايت الشمسية التي يعتقد أنها تكلف نصف تكلفة الخلايا الشمسية التقليدية، وفقًا للبروفيسور تان هيرن وفريقه من جامعة نانجينغ في الصين. تعتبر خلايا بيروفسكايت الشمسية من الخلايا الشمسية النشطة التي تستخدم مركبات البيروفسكايت كمادة أساسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.

تتميز خلايا بيروفسكايت الشمسية بكفاءة عالية في تحويل الطاقة الشمسية، حيث يمكن أن تصل إلى 25٪، مما يجعلها أكثر فعالية من الخلايا الشمسية التقليدية التي تتراوح كفاءتها بين 15٪ و20٪. كما أنها تتمتع بقدرة على العمل في ظروف إضاءة منخفضة وتحت زوايا مختلفة، مما يعني أنها يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات المختلفة.

وتتمتع هذه الخلايا الشمسية بعمر افتراضي كافٍ، إذ أشار البروفيسور تان هيرن في البحث: "يحتفظ الجهاز بأكثر من 90% من أدائه الأوّلي بعد 600 ساعة من التشغيل المتواصل تحت إضاءة تحاكي أشعة الشمس".

في العام الماضي، أقرت وزارة العلوم والتكنولوجيا الصينية عمل الفريق بصفته واحدًا من أفضل 10 تطورات علمية في الصين من قبل بسبب إمكانات التكنولوجيا في مجال الطاقة النظيفة، وفق ما نشرته صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست الصينية (scmp) في 18 يونيو/حزيران الجاري.

وفي مقابلة مع وسائل الإعلام الحكومية، قال تان: "المواد الخام لصنع خلايا البيروفسكايت رخيصة ووفيرة، ما يجعل تكاليف إنتاج هذه الخلايا واحدة من 20 خلايا السيليكون التقليدية، علاوة على ذلك، فهي أسهل في الإنتاج، ويمكن تصنيعها في مصنع واحد".

بالإضافة إلى وظائفهم الأكاديمية، يشارك تان وفريقه في تسويق التكنولوجيا الخاصة بهم، وأنشؤوا شركة ناشئة تسمى رينشاين سولار Solar لتحقيق هذه الغاية. وقد صممت الشركة خلايا البيروفسكايت الشمسية لاستعمالها في بناء أسقف أو جدران، أو لتركيبها في السيارات الكهربائية لتحسين مداها.

اقرأ ايضاً : علماء يحذرون من تسونامي عملاق.. وهذه أكثر الدول تضرراً

في ظل تصميمها لتوليد الكهرباء في ظروف الإضاءة المنخفضة، يمكن استخدام خلايا البيروفسكايت الشمسية لشحن الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

هذا العام، وقع الباحثون اتفاقية مشروع صناعي مع حكومة مدينة تشانغشو في مقاطعة جيانغسو الصينية، وأنشأوا خط إنتاج يهدف إلى تحقيق قدرة 150 ميغاواط بحلول سبتمبر/أيلول.

تعد كفاءة تحويل الجهد الكهربائي لخلايا البيروفسكايت الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري المهيمنة على السوق العالمية بنسبة 20-22٪، وفقًا لتقرير منصة الطاقة المتخصصة في أبريل/نيسان الماضي. وتعتبر خلايا البيروفسكايت الشمسية بديلًا واعدًا للغاية للخلايا الشمسية التقليدية وتستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات.

تعتبر "كاوست" الطاقة من مجالات البحث الاستراتيجية التي توليها أولوية قصوى لتطوير أبحاث الخلايا الشمسية من خلال مركزها للطاقة الشمسية ومختبر الطاقة الكهروضوئية.

يعد هذا الابتكار طفرة كبيرة في مجال الطاقة الشمسية في وقت يتوقع أن تصل حصة خلايا البيروفسكايت الشمسية والسيليكون الترادفية في السوق العالمية للخلايا الشمسية إلى أكثر من 10 مليارات دولار بحلول عام 2032.