سولارابيك، أستراليا- 3 فبراير 2025: تمكن فريق بحثي من جامعة نيو ساوث ويلز الأسترالية من تحقيق رقم قياسي جديد في كفاءة الخلايا الشمسية المصنوعة من معدن الكستريت، والذي يُعد أحد أبرز الخيارات المطروحة لتطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. وقد بلغت الكفاءة المسجلة 13.2%، مما يمثل قفزة نوعية نحو مستقبل أكثر إشراقًا للطاقة المتجددة.
يفتح هذا الإنجاز العلمي الباب أمام إنتاج ألواح شمسية عالية الكفاءة تعتمد على مواد وفيرة وغير سامة، كما أنه يعزز الآمال المعلقة على الكستريت كبديل مستدام وفعال من حيث التكلفة للسيليكون، المادة الأساسية في معظم الألواح الشمسية الحالية.
يجدر بنا أن ننوه إلى أن الكستريت هو معدن طبيعي يتكون من النحاس والزنك والقصدير والكبريت (CZTS)
تطوير تكنولوجيا “التخميد بالهيدروجين” للتغلب على تحديات التصنيع
من ناحية أخرى، لم يكن هذا الإنجاز ليتحقق لولا اعتماد الباحثين على تقنية مبتكرة تعتمد على معالجة الكستريت بالهيدروجين أثناء عملية التصنيع. هذه التقنية، التي تعرف باسم “التخميد”، ساهمت في تقليل العيوب التي كانت تعيق أداء الخلايا الشمسية المصنوعة من الكستريت، مما سمح لها بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بكفاءة أعلى. فقد بلغت الكفاءة 11 % ومع إدخال التخميد الهيدروجيني تم تحطيم الرقم القياسي السابق وتحقيق كفاءة بلغن 13.2%.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذا الاكتشاف يمثل تتويجًا لجهود بحثية دؤوبة استمرت لسنوات، حيث عمل الفريق على تطوير هذه التكنولوجيا وتحسينها بشكل تدريجي. وفي هذا السياق، صرحت البروفيسور شياوجينغ هاو، قائدة الفريق البحثي، قائلة: “لقد وصلنا تقريبًا إلى الحد الأقصى لكفاءة ألواح السيليكون، لذلك نحن نبحث عن مواد جديدة يمكن أن تحدث ثورة في صناعة الخلايا الكهروضوئية.” كما أضافت: “الكستريت يعتبر مادة مثالية للخلايا الشمسية نظرًا لكونه صديقًا للبيئة وفعالًا من حيث التكلفة، بالإضافة إلى تمتعه باستقرار طويل الأمد”.
آفاق واعدة لتطبيقات الطاقة الشمسية المستقبلية
في حين أنه لا يزال هناك بعض التحديات التي يجب التغلب عليها قبل أن تصبح هذه التكنولوجيا متاحة على نطاق واسع، إلا أن الباحثين متفائلون بمستقبل الكستريت في مجال الطاقة الشمسية. كما أنه من المتوقع أن تساهم هذه الخلايا الشمسية في تطوير تكنولوجيا الخلايا الشمسية الترادفية، التي تجمع بين خليتين شمسيتين أو أكثر لزيادة كفاءة تحويل الطاقة الشمسية. وبالإضافة إلى ذلك، يأمل الفريق البحثي أن يتمكن من الوصول إلى كفاءة 15% في غضون العام المقبل وتسويق هذه التكنولوجيا بحلول عام 2030. وفي الختام، يرى العلماء أن هذا الاكتشاف يمثل خطوة مهمة نحو تحقيق مستقبل مستدام يعتمد على مصادر الطاقة المتجددة، ويؤكد على أهمية البحث العلمي في تطوير حلول مبتكرة لمواجهة تحديات الطاقة في القرن الواحد والعشرين.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: unsw
