سولارابيك، جورجيا- 3 مارس 2025: نجح باحثون في معهد جورجيا للتكنولوجيا في تطوير خلايا شمسية خالية من السيليكون، تعتمد على بلورات البيروفسكايت، وهي مادة واعدة تُقدم أداءً يضاهي السيليكون بتكلفة أقل. كما أنها تُعد بديلاً صديقًا للبيئة، إذ أن إنتاجها لا يتطلب استهلاك كميات كبيرة من الطاقة كما هو الحال في تصنيع الخلايا التقليدية القائمة على السيليكون.
تحدي العمر الافتراضي وكيف تغلب عليه العلماء
تُظهر خلايا البيروفسكايت كفاءة عالية في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء، إلا أنها تُعاني من قصر عمرها الافتراضي مقارنةً بخلايا السيليكون. إذ تستمر لحوالي 5% فقط من عمر خلية السيليكون وتبدأ بالتدهور بعد عام واحد فقط من الاستخدام مقارنة بخلايا السيليكون التي تدوم لمدة 20 عاماً. وبالإضافة إلى ذلك، تتأثر هذه الخلايا بدرجات الحرارة المرتفعة، مما يُحد من استخدامها في بعض المناطق. ولكن، تمكن فريق البحث من التغلب على هذه العقبة من خلال تقنية مبتكرة تُعزز استقرار الخلايا، وتعتمد على دمج التيتانيوم في الطبقة العليا من الخلية الشمسية عبر عملية تُسمى “تسريب الطور البخاري”. وقد أظهرت التجارب أن هذه التقنية تُحسّن بشكل كبير من مقاومة الخلايا للحرارة وتُطيل عمرها الافتراضي، مما يجعلها منافسًا قويًا لخلايا السيليكون.
تتكون الخلية من قطب موجب وآخر سالب وبينهما طبقة من البيروفسكايت. وقبل إضافة القطب الموجب في الأعلى يتم تعريض البيروفسكايت لغاز التيتانيوم في فراغ خفيف.
مستقبل واعد للطاقة الشمسية
من ناحية أخرى، يُؤكد الباحثون أن هذه التقنية الجديدة لا تُحسّن فقط من أداء الخلايا الشمسية، بل تُساهم أيضًا في خفض تكلفة إنتاجها، مما يجعلها أكثر جاذبية للاستخدام على نطاق واسع. وبهذا، تُفتح آفاق جديدة لتوسيع اعتماد الطاقة الشمسية كمصدر رئيسي للطاقة النظيفة والمستدامة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: research gatech
