سولارابيك، اليابان – 25 أغسطس 2025: طوّرت شركة سوميتومو للصناعات الثقيلة (SHI) اليابانية طريقة ثورية لتصنيع وإنتاج خلايا البيروفسكايت الشمسية، معتمدة على تقنية البلازما منخفضة الحرارة التي تحل واحدة من أكبر عقبات الإنتاج. وتُسرّع هذه العملية التصنيع بمقدار 200مرة مقارنة بالطرق الحالية، وتخفض التكاليف بنسبة هائلة تصل إلى 99.5%، مما يفتح الباب أمام تسويق هذه التقنية الواعدة تجاريًا بحلول ثلاثينيات القرن الحالي.
مميزات التقنية الجديدة وآلية عملها
تعتمد الطريقة المبتكرة، التي تُعرف باسم الترسيب بالبلازما التفاعلية (RPD)، على ترسيب طبقة رقيقة جدًا من أوكسيد القصدير (SnO2) عند درجات حرارة منخفضة. وتعمل هذه الطبقة كـ”طبقة نقل للإلكترون (ETL)”، وهي مسؤولة عن توجيه الإلكترونات المتولدة داخل الخلية. ويمنع استخدام الحرارة المنخفضة تلف مادة البيروفسكايت الهشة، على عكس الطرق التقليدية التي تعتمد على درجات حرارة عالية أو مواد كيميائية قاسية قد تزيد التكلفة وتشكل مخاطر على السلامة. وتستخدم العملية الجديدة غازات غير خطرة، مما يجعلها أكثر أمانًا وصديقة للبيئة، فضلاً عن توافقها مع عمليات التصنيع الأخرى مثل ترسيب أقطاب أوكسيد القصدير والإنديوم الشفافة (ITO).
أهمية الاختراق والتطلعات المستقبلية
يكمن جوهر هذا التقدم في حل معضلة التصنيع الكمي الآمن والمنخفض التكلفة، وليس في ابتكار نوع جديد من الخلايا الشمسية. وأكدت شركة SHI أنها الأولى عالميًا التي تنجح في إنتاج أغشية أكسيد القصدير بالخصائص العازلة المطلوبة باستخدام هذه التقنية. ويتماشى هذا الإنجاز مع أهداف وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة اليابانية (METI)الرامية إلى تحقيق قدرة إنتاجية تبلغ 20جيجاواط من خلايا البيروفسكايت بحلول عام 2040. ورغم هذا التفاؤل، تقر الشركة بأن تحديات مثل ارتفاع تكاليف المواد الخام والتعامل مع الغازات القابلة للاشتعال لا تزال قائمة أمام التوسع في الإنتاج على نطاق واسع.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
image source: credit: Dennis Schroeder/National Renewable Energy Laboratory/Wikimedia Commons
