سولارابيك، سنغافورة- 29 يونيو 2025: حطّم فريق من العلماء في معهد أبحاث الطاقة الشمسية بسنغافورة (SERIS) الأرقام القياسية العالمية بتطوير خلية شمسية جديدة فائقة الرقة والمرونة. سجّلت الخلية، التي تم اعتمادها من جهة مستقلة، كفاءة تحويل طاقة غير مسبوقة بلغت 26.4%، وهو إنجاز يضعها في صدارة الخلايا الشمسية من فئتها على مستوى العالم، ويفتح الباب أمام دمج الطاقة في تطبيقات كانت مستحيلة في السابق. تتميز هذه التقنية بوزنها الخفيف وقابليتها للثني، مما يحل معضلة تزويد الأسطح غير التقليدية والمنحنية بالطاقة.
تصميم ترادفي يفك شفرة الأشعة تحت الحمراء
يكمن سر هذا الإنجاز في تصميم “ترادفي” فريد، يعالج نقاط الضعف في التقنيات السابقة. فقد عالج الباحثون تحدي امتصاص طيف ضوء الشمس بالكامل عبر تكديس طبقتين متخصصتين؛ تتكون الطبقة العلوية من مادة “البيروفسكايت” المعروفة بقدرتها الفائقة على التقاط الضوء المرئي، أما الطبقة السفلية فتضم السلاح السري للفريق، وهي طبقة عضوية مُهندَسة حديثًا. تحتوي هذه الطبقة على جزيء مصمم خصيصًا يحمل الاسم الرمزي “P2EH-1V”، والذي يُظهر فاعلية استثنائية في امتصاص ضوء طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة، وهو الجزء الذي تهدره معظم التقنيات الشمسية الأخرى. وقد أكدت تحليلات التحليل الطيفي فائق السرعة وفيزياء الأجهزة أن هذا التصميم يضمن تجميعًا عاليًا لحاملات الشحنة الحرة بأقل قدر ممكن من فقدان الطاقة. ويتفوق هذا الأداء المعتمد على كافة خلايا البيروفسكايت العضوية وخلايا البيروفسكايت-CIGS والخلايا أحادية الوصلة ذات الحجم المماثل، بل إن الفريق حقق في مختبره كفاءة أعلى بلغت 26.7% على مساحة 1 سنتيمتر مربع.
من الطائرات المسيّرة إلى الأقمشة الذكية
تتجاوز تطبيقات هذه التقنية حدود محطات الطاقة التقليدية لتصل إلى قلب الإلكترونيات المتقدمة. صرّح الأستاذ المساعد هو يي، الباحث في المعهد، بأن هذه الأغشية المرنة مثالية للإنتاج التجاري الضخم بتقنية منخفضة التكلفة، مما يسهل دمجها بسلاسة في الركائز المنحنية أو حتى الأقمشة. ويرى الفريق إمكانات هائلة لتشغيل الأجهزة التي يمثل فيها الوزن عاملاً حاسماً، مثل “الطائرات المسيّرة، والإلكترونيات القابلة للارتداء، والأقمشة الذكية، واللصقات الصحية ذاتية التشغيل، وغيرها من الأجهزة التي يدعمها الذكاء الاصطناعي”. ومع توقعات بتجاوز الكفاءة حاجز 30%، يعكف الفريق حاليًا على تعزيز استقرار التشغيل الفعلي للخلية والتحضير لمرحلة الإنتاج التجريبي، وهي خطوات حاسمة لنقل هذه التكنولوجيا الثورية من المختبر إلى الأسواق العالمية.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: nus
