سولارابيك، اليابان- 24 فبراير 2025: في دراسة حديثة، كشف باحثون يابانيون عن علاقة هامة بين اختبارات الحرارة الرطبة التي تجرى على الخلايا الشمسية، وبين تآكل الأقطاب الكهربائية لهذه الخلايا في المناطق ذات الرطوبة العالية. واكتشف الفريق البحثي أن تعرض الخلايا لاختبار الحرارة الرطبة لمدة 1000 ساعة، يعادل تعرضها للظروف الميدانية الرطبة لمدة تتراوح بين 3 إلى 6 سنوات، مما يفتح الباب أمام فهم أعمق لآليات التدهور التي قد تؤثر على أداء الخلايا الشمسية على المدى الطويل. كما أشاروا إلى أن تركيز حمض الأسيتيك الناتج عن هذا التفاعل يلعب دورًا حاسمًا في تسريع عملية التآكل، حيث يمكن أن يؤدي تجاوز تركيز معين إلى انخفاض كبير في كفاءة الخلايا.
تحليل معمق يكشف تفاصيل التآكل وتأثيره على كفاءة الخلايا
أجرى فريق البحث تحليلاً شاملاً لعينات مختلفة من الخلايا الشمسية، بما في ذلك خلايا تم تصنيعها في المختبر، وخلايا تجارية من مختلف الشركات المصنعة، بالإضافة إلى خلايا تم استخدامها بالفعل في ظروف ميدانية متنوعة. وقد مكنهم هذا التحليل من تحديد العلاقة بين اختبار الحرارة الرطبة وتآكل الأقطاب، وتحديد العوامل التي تساهم في تسريع هذه العملية. ووجدوا أن وجود مادة تغليف EVA، وهي مادة شائعة الاستخدام في الخلايا الشمسية، يزيد من خطر التآكل في البيئات الرطبة، وذلك بسبب قدرتها على امتصاص الرطوبة وتكوين حمض الأسيتيك. من ناحية أخرى، وجدوا أن استخدام مواد تغليف بديلة مثل POE يمكن أن يقلل من هذا الخطر. وبالإضافة إلى ذلك، قام الفريق بتقييم تأثير تآكل الأقطاب على كفاءة الخلايا، ووجدوا أن زيادة تركيز حمض الأسيتيك يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في قدرة الخلايا على إنتاج الطاقة إذ يتم فقدان استطاعة اللوح بحوالي 0.002٪ لكل 1 ميكروغرام /غرام من حمض الأسيتيك
نتائج الدراسة تفتح آفاقًا جديدة لتحسين تصميم الخلايا الشمسية
تأتي هذه الدراسة بنتائج هامة يمكن أن تساهم في تحسين تصميم وتصنيع الخلايا الشمسية، وزيادة قدرتها على تحمل الظروف البيئية القاسية. كما أنها تلقي الضوء على أهمية اختيار المواد المناسبة لتغليف الخلايا، وتطوير اختبارات أكثر دقة لتقييم متانة الخلايا على المدى الطويل. وفي الختام، يأمل الفريق البحثي أن تساهم هذه الدراسة في تعزيز استخدام الطاقة الشمسية كمصدر نظيف ومستدام للطاقة، من خلال تحسين كفاءة وموثوقية الخلايا الشمسية المستخدمة في جميع أنحاء العالم.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: science direct
