سولارابيك – أستونيا – 12 ديسمبر 2019: يحاول العلماء من جامعة تالين للتكنولوجيا في أستونيا استبدال النحاس بالفضة في المادة الماصة للخلايا الشمسية المكونة من الكيسترايت – kesterite (معدن كبريتيدي وصيغته الكيميائية هي Cu2(Zn,Fe)SnS4) والتي تعد واحدة من المواد الماصة للضوء الواعدة والمتوقع أن تقود تطوير الجيل القادم من خلايا الفلم الرقيق الشمسية.
حيث ادعى الباحثون أنهم طوروا تقنية جديدة لإنتاج الكيسترايت من بوردة أحادية الحبوب – Monograin، ويقولون أن طريقتهم أقل تكلفة من باقي الطرق كالحجرة المفرغة للتبخير أو تقنيات الترسيب الأخرى المستخدمة في عملية تصنيع خلايا الفلم الرقيق والتي تطلب معدات باهظة الثمن.
تمكن الباحثون من الحصول على أحجار صغيرة جداً تشبه الكريستال تسمى (microcrystals) والتي يمكن أن تشكل خلايا شمسية مصغرة متوازية متصلة مع بعضها البعض ضمن لوح كبير والذي تتم تغطيته بعد ذلك بطبقة عازلة رقيقة جداً وذلك بتقنية تكبير البودرة والتي يتم فيها تسخين المكونات الكيميائية في حجرة فرن خاص بدرجة حرارة 750 درجة مئوية وذلك لمدة 4 أيام.
تتميز الخلية الشمسية الناتجة بأنها خفيفة الوزن ومرنة وأقل تكلفة وصديقة للبيئة.
لقد وصلنا لنقطة في تطورنا حيث تغير صغير جداً للنحاس بالفضة في المواد التي تمتص الضوء في الكيسترايت يمكن أن يزيد الكفاءة بمقدرا 2%.
مارتي كواك كووسك، الباحث في المشروع.
وقد أكد مارتي أن استبدال 1% من النحاس بالفضة سيزيد كفاءة طبقة الحبوب الأحادية في خلية الكيسترايت الشمسية من 6.6% إلى 8.7% وذلك بسبب كون النحاس سريع التفاعل في الطبيعة مما ينتج عنه عدم استقرار في كفاءة الخلية.
قد يكون هذا البحث خطوة أولى في طريق المزيد من الأبحاث لتطوير هذه الخلايا وقد نصل إلى مرحلة يتم استبدال النحاس بنسب أكبر بالفضة وتقليل أسعار هذا النوع من خلايا الفلم الرقيق.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوما مشمساً!
المصدر: Journal of Materials Chemistry A
