أخبار الطاقة المتجددة سلايدر الرئيسية طاقة متجددة عاجل

باحثون بجامعة الملك عبدالله السعودية يتوصلون إلى إنجاز في الطاقة الشمسية

دينا قدري

2021-12-08

0 10٬413

خلية شمسية ترادفية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية — خلية شمسية ترادفية - الصورة من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية

أعلن علماء بقيادة جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية في المملكة العربية السعودية، التوصل إلى خلية شمسية ترادفية تتمتع بكفاءة تحويل للكهرباء بنسبة 28.2%.

كما أجرى العلماء اختبارًا لاستقرار الخلية، ووجدوا أنها يُمكن أن تحتفظ بنحو 93% من أدائها الأصلي على مدار 43 يومًا في البيئات الخارجية الحارة والرطبة، حسبما أفادت منصة "بي في ماغازين".

حاليًا، أقوى خلية شمسية ترادفية من البيروفسكايت والسيليكون هي جهاز جرى تطويره مؤخرًا من قبل علماء في مركز هلمهولتز برلين للمواد والطاقة في ألمانيا بنسبة 29.8%.

عوامل الإنجاز السعودي

طوّر العلماء في جامعة الملك عبدالله خلية شمسية فرعية من البيروفسكايت لجهاز ترادفي مع جزيء يمنع انتقال الأيونات إلى طبقة البيروفسكايت، حتى في ظل الظروف الرطبة.

حُقق الأداء الرائع من خلال إستراتيجية جديدة لإنهاء فصل الهالوجينات وتقليل فقد إعادة التركيب غير الإشعاعي، الذي يتكون من استخدام الكاربازول (جزيء غير متجانس يحتوي على النيتروجين) بوصفه مادة مضافة للمركب الطليعي لخلية البيروفسكايت.

يزعم الباحثون أن الجزيء قادر على تخميل مصائد الشحنات العميقة وإنهاء مرحلة الانفصال في البيروفسكايت ذي الفجوة العريضة، مثل تلك المستخدمة لخلية شمسية ترادفية ذات فجوة نطاق تبلغ 1.68 فولت.

وجرى العثور على المادة المضافة لمنع انتقال الأيونات في طبقة البيروفسكايت حتى في ظل الظروف الرطبة، وهو أحد الأسباب الرئيسة لفصل الهالوجينات.

أفضل ألواح الطاقة الشمسية - الخلايا الشمسية

نتائج فريق جامعة الملك عبدالله

حققت الخلية الشمسية التي طورها الفريق السعودي بجامعة الملك عبدالله، كفاءة 28.6% لجهاز بمساحة 1 سم مربع، و27.1% لمساحة تزيد عن 3.8 سم.

وقال العلماء: "لقد تحققنا من قياساتنا الداخلية مع 28.2% من إنتاج الكهرباء المستقر المعتمد من قبل مختبر معتمد، مختبرات تكنولوجيا البيئة والسلامة الكهربائية اليابانية".

وأضافوا: "تُظهر نتائجنا أن شدة الإضاءة، والجو البيئي، وتخميل المصيدة، كلها تغير من ديناميكيات فصل الهالوجينات.. في حالة تطابق عوامل إجهاد متعددة، يحدث فصل الهالوجينات بشكل أسرع، لكن إضافة الكاربازول تقلل من هذا السلوك".

خلية شمسية واسعة الاستخدام

نشر العلماء بجامعة الملك عبدالله، جميع التفاصيل الفنية للخلية الشمسية الترادفية في تقرير حديث نُشر في صحيفة "جول" العملية.

وقال الباحث جيانغ ليو: "يُمكن استخدام الخلية للألواح الشمسية الخاصة بالتطبيقات واسعة النطاق، والتطبيقات الفضائية، وأيضًا التطبيقات الأخرى التي يُمكن أن يغطيها السيليكون السائد الآن".

وأضاف -في تصريحات لـ"بي في ماغازين"-: "يُمكن أن تكون تكنولوجيا الخلية قابلة للتحويل بسهولة إلى الإنتاج التجاري، كما أظهرت شركة أوكسفورد بي في وغيرها من الشركات المصنعة الصينية".

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..