أقوى خلايا شمسية في العالم.. وداعًا لبطاريات الأجهزة الإلكترونية

من المتوقع أن تُحدِث أقوى خلايا شمسية في العالم نقلة نوعية في عالم الطاقة المتجددة، لقدرتها الفائقة على توليد الكهرباء الخضراء تحت أي ظروف، بغض النظر عن درجة توافر السطوع الشمسي.

وتُسهم تلك التقنية الثورية في تخفيف المعضلة التي طالما قيّدت انتشار الطاقة المتجددة، ممثلة في الطبيعة المتقطعة لتلك المصادر النظيفة، إلى جانب تعزيز أمن الطاقة.

كما تُسهم تلك الخلايا إيجابيًا في منع التلوث البيئي الحاصل جراء تكدس ملايين البطاريات في مكبات النفايات، عبر تقليل الانبعاثات الكربونية، وفق تقرير اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وداعًا للبطاريات

نجحت شركة أمبينت فوتونيكس (Ambient Photonics)، ومقرها ولاية فلوريدا الأميركية، في تطوير خلايا شمسية داخلية قادرة على العمل بكفاءة حتى في توافر كمية منخفضة من الضوء، وفق بيان اطلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

وتعمل أمبينت فوتونيكس على تطوير تلك الخلايا منذ عام 2019، وتمكّنت من تحسين أداء تلك التقنية الناشئة وسعرها.

ومن الممكن طبع تلك الخلايا الشمسية بأي حجم وبأي شكل -تقريبًا-، لاستعمالها في الأجهزة اليومية مثل أجهزة التحكم عن بُعد "الريموت كنترول"، ولوحات المفاتيح اللاسلكية، ما ينهي الحاجة إلى استعمال البطاريات، وخفض حجم الأجهزة الإلكترونية ووزنها من قبل الشركات المصنعة.

وستكشف الشركة عما تَعُده أقوى خلايا شمسية في العالم التي لديها القدرة على التقاط الطاقة الضوئية من كلا الجانبين، خلال معرض إلكترونيات المستهلك 2024، الذي سيُقام هذا الأسبوع في مدينة لاس فيغاس الأميركية.

واستفادت تقنية الخلايا الشمسية ثنائية الجانب من التمويل الممنوح من صندوق التعهدات المناخية، التابع لعملاقة التجارة الإلكترونية الأميركية أمازون (Amazon)، والمعني بدعم التقنيات والابتكارات الخضراء.

وبمقدور أقوى خلايا شمسية في العالم أن تستعمل كلاً من الضوءيْن الطبيعي والاصطناعي، مثل الضوء المنبعث من مصابيح ليد والمصابيح الهالوغينية -نوع من المصابيح المتوهجة التي تحتوي على غاز الهالوجين مثل اليود أو البروم- وتحويله إلى كهرباء نظيفة.

ويتيح هذا للخلايا المدمجة إعادة شحن الأجهزة باستمرار دون الحاجة إلى توصيلها بمصدر كهربائي، وفق معلومات جمعتها منصة الطاقة المتخصصة.

فكرة التقنية

تعتمد هذه التقنية على ما يُطلق عليه الخلايا الشمسية الصبغية أو خلايا غريتسل، وهو نوع من الخلايا الشمسية منخفضة التكلفة الحساسة للصبغة والمعروفة اختصارًا بـ"دي إس إس سي" (DSSCs)، وكانت تلك الخلايا قد ظهرت للمرة الأولى في تسعينيات القرن الماضي لتوليد الكهرباء من الأضواء الداخلية منخفضة الكثافة.

وتتسم تلك الخلايا بالتباطؤ في تحويل الطاقة الضوئية، مقارنة بنظيرتها التقليدية المصنوعة من السيليكون، ما يعني أنها أقل كفاءة في توجيه ضوء الشمس.

غير أن تكلفة إنتاج تلك الخلايا أرخص بكثير، بل ويمكنها العمل بكفاءة في أي ضوء داخلي، ما يعني قدرتها الهائلة على خلق مصدر طاقة مستدام للأجهزة الذكية في المنازل والمكاتب والمباني الأخرى.

وقال المؤسس المشارك، الرئيس التنفيذي لشركة أمبينت فوتونيكس، باتيس مارشال: "في عالم اليوم، تتطلب الإلكترونيات المتصلة طاقة مستمرة، وهو ما تستمده في الغالب من البطاريات القابلة لإعادة الشحن أو تلك التي يمكن التخلص منها".

وأضاف مارشال: "الطاقة الشمسية تُستعمل منذ مدة طويلة بصفتها خيارًا مثاليًا لتشغيل أجهزة إلكترونية منخفضة الاستهلاك للكهرباء مثل الآلات الحاسبة أو لعب الأطفال، لكن استغلت شركتنا الطفرة العلمية في تطويع تلك الطاقة الشمسية، وطوّرت خلايا شمسية عالية الأداء لتشغيل الأجهزة في السوق".

الخلايا الشمسية ثنائية الجانب

بمقدور الخلايا الشمسية ثنائية الجانب الجديدة من أمبينت فوتونيكس، والمصنوعة من الزجاج الشفاف بصريًا، أن تلتقط الطاقة الضوئية من الجانب الخلفي والأمامي للخلية في آن واحد.

كما تستطيع أقوى خلايا شمسية في العالم مضاعفة إنتاج خلايا السيليكون التقليدية من الكهرباء 3 مرات، وكذلك زيادة إنتاج الكهرباء المولدة من الخلايا أحادية الجانب بنسبة 50%.

ويمكن لجهاز مزود بخلايا ثنائية الوجه، مثل جهاز التحكم عن بعد، أن يعمل بغض النظر عما إذا كان وجهه إلى أعلى أو إلى أسفل.

وقال المؤسس المشارك، الرئيس التنفيذي لشركة أمبينت فوتونيكس، باتيس مارشال: "ستغيّر تقنية الخلايا الشمسية ثنائية الجانب المطورة بوساطة شركتنا قواعد اللعبة لجميع أنواع الأجهزة"، في تصريحات تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وتابع: "لنا أن نتخيل مجموعة من الأجهزة المتصلة، بما في ذلك ملصقات الرف الإلكترونية وأجهزة استشعار البناء التي لا تعمل على تشغيل نفسها بطريقة أكثر فاعلية في الإضاءة المحيطة فحسب، ولكن يمكن أيضًا تصميمها وتركيبها بمجموعة متنوعة من الطرق المرنة بغض النظر عن الشكل أو الاتجاه".

موضوعات متعلقة..

• الخلايا الشمسية النانوية.. طاقة متجددة أكثر أمانًا
• رفع كفاءة الخلايا الشمسية باستعمال البخار من الغلاف الجوي.. دراسة مصرية
• رفع كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية.. فريق سعودي يحقق إنجازًا غير مسبوق

اقرأ أيضًا..

• الخلايا الشمسية القابلة للتمدد.. تقنية مبتكرة لتشغيل التطبيقات الذكية
• ما موعد انتهاء قطع الكهرباء في مصر؟.. وتشابه يجمع بين الجزائر والقاهرة
  
• مدير وحدة أبحاث الطاقة: إنتاج دول أوبك سجل أكبر انخفاض منذ 2020.. وهذا دور السعودية
• شبح الصين يطارد أهداف أوروبا المناخية.. ما علاقة الألواح الشمسية؟