سولارابيك – فراونهوفر، ألمانيا – 30 مايو 2022: تمكن باحثون من معهد «فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية -ISE» من زيادة كفاءة خلية شمسية رباعية الوصلات من (46.1% إلى 47.6%)، لتكون بذلك أعلى كفاءة لخلية شمسية تم الوصول إليها على الإطلاق وسيتم عرض نتائج هذا الإنجاز العالمي في ورشة العمل الدولية «tandemPV» والمقامة في فرايبورغ في ألمانيا اليوم.
حول الإنجاز الجديد
تمكن الباحثون في المعهد من تحقيق هذا الإنجاز تحت إطار مشروع تم العمل عليه خلال السنتين الماضيتين بتمويل من الوزارة الفيدرالية الألمانية للشؤون الاقتصادية والعمل المناخي«BMWK» وتحت اسم «50 Percent» وذلك بهدف الوصول لأول مرة لخلية شمسية بكفاءة 50%.
تمّ التّوصل لهذا الإنجاز من خلال إخضاع كل طبقة من طبقات الخلية الشمسية متعددة الوصلات إلى عدد من التحسينات ومن ثمّ جمعها مع طبقات مضادة للانعكاس وطبقات تلامس معدنية لتصل الكفاءة القصوى إلى 47.65 تحت الإشعاع الشمسي المركز.
التحسينات الجديدة على الخلية
تم تطوير هيكل الخلية مرة جديدة عام 2016 بالتعاون مع الشركة الفرنسية «Soitec Inc» المتخصصة في التصنيع المبتكر لأشباه الموصلات.، حيث كانت الخلية الشمسية الترادفية العلوية تتكون من فوسفيد إنديوم الغاليوم«GaInP»، وأرسينيد الغاليوم الألومنيوم «AlGaAs». بعد ذلك قامت «Soitec Inc» بربط الخلية الشمسية الترادفية العلوية بخلية شمسية ترادفية سفلية مصنوعة من فوسفيد أرسينيد الغاليوم الإنديوم «GaInAsP»وأرسينيد الإنديوم الغاليوم«GaInAs».
بعد ذلك، وعلى هيكل الخلية الترادفية المحسّنة هذه، تم إضافة 4 طبقات من مادة الطلاء المضادة للانعكاس وطبقة تلامس محسنة، ومن شأن هذه التحسينات أن تقلل من خسائر المقاومة والانعكاس الأمامي للخلية وجعل الخلية الشمسية حساسة لنطاق أوسع من الأطوال الموجية تتراوح بين 300-1780 نانومتر.
تعليقات المسؤولين
نحن سعداء بهذه النتيجة والتي حققناها بعد عام واحد فقط من افتتاح مركزنا الجديد الخاص بالخلايا الشمسية عالية الكفاءة. نهدف في بحثنا إلى جعل الخلايا الكهروضوئية أكثر كفاءة وتنافسية، حيث نؤمن بأن هذه الطريقة هي الأكثر استدامة في توليد الكهرباء المتجددة.
فرانك ديمروث، رئيس قسم الخلايا رباعية الوصلات في المعهد
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: Fraunhofer ISE
