سولارابيك- بكين، الصين – 18 أكتوبر 2025: نجح فريق بحثي من جامعة فودان الصينية في تطوير خلايا شمسية تعتمد على القصدير بدلاً من الرصاص، محققًا كفاءة تحويل للطاقة تضاهي تلك التي توفرها الخلايا التقليدية المعتمدة على الرصاص، مع تجنّب المخاطر البيئية والصحية المرتبطة باستخدام هذا العنصر السام.
ويمثل هذا الابتكار خطوة متقدمة نحو تسريع اعتماد الخلايا الشمسية “البيروفسكايتية” في الاستخدامات اليومية، وهي من أبرز تقنيات الجيل الجديد في مجال الطاقة الكهروضوئية، لما تتميز به من كفاءة عالية وتكلفة إنتاج منخفضة.
وأوضح الباحثون أن التحدي الأكبر الذي واجه هذه التقنية كان الاعتماد على الرصاص، ما أثار مخاوف بشأن سلامتها البيئية والصحية، وأعاق انتشارها الواسع. ومن هذا المنطلق، طوّر الفريق بديلاً خاليًا من الرصاص باستخدام القصدير، وحققوا كفاءة تحويل للطاقة بلغت 17.7%، وهي الأعلى حتى الآن لهذا النوع من الخلايا.
وقال ليانغ جيا، المؤلف المراسل المشارك في الدراسة: “يُعد القصدير خيارًا مثاليًا بفضل توفره، وأمانه، وتوافقه العالي مع آليات تحويل الطاقة الشمسية، إلى جانب سهولة تصنيعه على نطاق واسع”.
وأضاف: “رغم أن الخلايا المعتمدة على القصدير كانت سابقًا تعاني من ضعف الكفاءة بسبب تأكسد أيوناته وعدم استقرار الواجهة بين الطبقات، تمكّن فريقنا من إعادة تصميم هذه الواجهة عبر إدخال طبقة جزيئية رقيقة تُشكّل سطحًا متجانسًا يحقق توافقًا مثاليًا في مستويات الطاقة”.
وأشار إلى أن التصميم الجديد يُسهم في تكوين طبقة سفلية فائقة البلل تُوجّه نمو أغشية بيروفسكايتية موحدة وعالية الجودة، ما يقلل من العيوب البنيوية ويعزز الأداء العام للخلية.
ونوّه ليانغ إلى أن المواد الخام المستخدمة في تصنيع الخلايا القائمة على القصدير أقل تكلفة بكثير من نظيراتها السيليكونية، ما يجعلها خيارًا واعدًا لتطبيقات الطاقة التي تتطلب تماسًا مباشرًا مع الإنسان.
ومن المتوقع أن تُستخدم هذه التقنية في نطاق واسع من التطبيقات الخضراء، مثل دمج الخلايا الشمسية في المباني، والأجهزة القابلة للارتداء، وأسقف المركبات، وأنظمة الطاقة النظيفة خارج الشبكة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: وكالة الأنباء القطرية (قنا)
