سولارابيك – الولايات المتحدة الأمريكية – 15 أغسطس 2022: ابتكر باحثون من «الجمعية الكيميائية الأمريكية – American Chemical Society» ألواحاً شمسيةً ملونةً تُنتج الطاقة بكفاءة قريبة من كفاءة الألواح التقليدية، ما جعلهم يتغلبون على عائق اللون وصنع ألواحٍ أكثر جاذبية.
سبب الابتكار
يعود السبب في ابتكار الألواح الشمسية الملونة إلى أن الألواح الشمسية أصبحت تدخل في تصميم جميع المباني، إلا أنّ لونها الأسود الداكن قد يجعلها مملةً وغير جذابة، ولكنها الخيار الأنسب لِكونِ إعطاء لونٍ غير الأسود للألواح الشمسية سيقلل من قدرتها على امتصاص الضوء وتوليد الطاقة.
طفرة في الابتكار
كان لا بد من استخدام المصادر الهيكلية للألوان والتي تستفيد من الأشكال المجهرية لتعكس جزءاً ضيقاً وانتقائياً من الضوء، ومع ذلك فقد حاولت التقنيات السابقة أن تعمل على دمج اللون مع الهيكل ولكنها أعطت ألواناً قزحية غير مرغوب بها، فضلاً عن أنها كانت مكلفة جداً، لذلك طور الباحثون طريقة جديدة لإعطاء الألواح الشمسية اللون باستخدام مادةٍ هيكلية تمتاز بتكلفتها المنخفضة وسهولة تطبيقها، من شأنها أن تحافظ على قدرة الألواح على إنتاج الطاقة بكفاءة قريبة من كفاءة الألواح التقليدية ذات اللون الداكن.
طريقة تصميم الخلايا الشمسية الملونة
رش فريق الباحثين طبقةً رقيقةً على أسطح الخلايا الشمسية من مادة تُدعى “الزجاج الضوئي” المصنوع من طبقةٍ رقيقةٍ غير منتظمة من كرات كبريتيد الزنك المجهرية العازلة، وعلى الرغم من أن معظم الضوء يمكن أن يمر عبر الزجاج الضوئي إلا أن الألوان الانتقائية انعكست مرة أخرى بناء على أحجام الكرات.
باستخدام التقنية السابقة استطاع الباحثون أن يبتكروا ألواحاً شمسيةً ملونةً (زرقاء وخضراء وأرجوانية) مع خفض كفاءة توليد الطاقة من 22.6% إلى 21.5%، ووجدوا أن الألواح الشمسية المصنعة مع هذه الطبقة الزجاجية حافظت على لونها وأدائها أثناء اختبارات المتانة، ويخطط الباحثون لاستكشاف طرق لجعل الألوان أكثر تشبعاً بالإضافة إلى طرق لتحقيق نطاق أوسع من الألوان
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: الجمعية الكيميائية الأمريكية ACS
