ابتكار خلايا شمسية أرقّ من شعر الإنسان بـ50 مرة
تنافس الصناعة الصينية
هبة مصطفى
طوّر باحثون وشركة متخصصة خلايا شمسية تشكّل ثورة في عالم الصناعة؛ إذ تتغلب على معضلة وزن الألواح الثقيل الذي يعوق انتشارها على أسطح المنازل.
ووفق دليل تقنيات الطاقة الشمسية لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، تمتاز الخلايا المبتكرة بالوزن الخفيف والحجم الضئيل؛ ما يجعلها منافسًا شرسًا للخلايا المصنوعة من السيليكون التي تعزز الاعتماد على الإنتاج الصيني.
ومن شأن هذه المواصفات أن تتيح رقعة انتشار أوسع عالميًا للطاقة الشمسية على الأسطح؛ ما يعزز المكاسب البيئية والاقتصادية.
وتتكون هذه الخلايا من أغشية بيروفسكايت بمواصفات محددة، وتخضع حاليًا لمرحلة التسويق بعدما عكف باحثون من جامعة كوين ماري البريطانية على التعاون مع شركة "باور رول" لتطوير الابتكار.
خلية البيروفسكايت الشمسية
تتميّز خلية البيروفسكايت الشمسية -المطورة من قبل شركة باور رول البريطانية- بأنها أقل سُمكًا من شعرة الإنسان بنحو 50 مرة، ويقلّ وزنها عن الألواح المصنوعة من السيليكون بـ25 مرة، إذ تضم أغشية تصل رقّتها إلى أقل من ميلليمتر واحد.
وقدّمت شركة "باور رول" البريطانية حلولًا للتوصل إلى أغشية خلية البيروفسكايت وفق المواصفات السابق ذكرها؛ ما يضع حدًا لعقبات الانتشار، وأبرزها ثقل وزن الألواح على أسطح المنازل.
وفي الوقت ذاته، يشكّل الحجم فائق الصغر للأغشية صعوبة في توسعات الإنتاج المأمولة، حسبما نشره موقع إنترستنج إنجينيرنج.
ويمكن لباحثي جامعة "كوين ماري" المساعدة في تجاوز هذه العقبة، إذ اعتمدت الشركة المطورة على تقنيات الباحثين في تطوير نظام تحليل بصري يضمن جودة الخلايا.
وأسس الباحثون التقنية على تحليل تفاعل الضوء خلال عملية الإنتاج لتوفير البيانات اللازمة للأغشية؛ ما يعجّل زيادة إنتاج خلايا البيروفسكايت وانتشارها.
وتُتيح مواصفات الوزن والمرونة زيادة نشر تقنيات الخلايا الجديد في أنحاء العالم.
خلايا السيليكون الصينية
جرت العادة أن يُستعمل السيليكون في تصنيع الألواح الشمسية بغالبية المحطات والمزارع، لكن هذا الانتشار انعكس سلبًا على حجم الانبعاثات الكبير الذي تطلقه الألواح.
ومع استحواذ الصين على 91% من تصنيع ألواح السيليكون، يعدّ تطوير باحثين وشركة في بريطانيا لأغشية البيروفسكايت خيارًا أمثل لتصنيع خلايا شمسية يمكنها تقليص نفوذ بكين.
ومن جانب آخر، تتغلب الخلايا الجديدة ذات الأغشية الرقيقة الصغيرة على "الوزن" الزائد، الذي يعوق انتشار التركيبات الشمسية على الأسطح.
وتُشير البيانات إلى أن 2% فقط من المباني العالمية مزودة بألواح شمسية، في ظل عجز 30% من الأسطح التجارية عن تحمُّل ثقل ألواح السيليكون.
ووقف وزن الألواح حائلًا أمام الاستفادة من الموارد الشمسية الهائلة المتوفرة، وإنتاج الكهرباء النظيفة، على مستوى واسع النطاق.
سوق البيروفسكايت في المملكة المتحدة
من شأن ابتكار جامعة "كوين ماري" وشركة "باور رول" أن يفتح مجالًا لسوق خلايا البيروفسكايت في المملكة المتحدة، ما قدّرته الشركة بنحو 250 مليار جنيهًا إسترلينيًا (316.8 مليار دولار أميركي).
وامتدت توقعات الشركة لاتّساع رقعة التركيبات على الأسطح إلى 12 مليار متر مربع؛ ما يعزز إنتاج الكهرباء النظيفة بتكلفة معقولة.
وخارج السوق البريطانية، يمكن أن تشهد سوق التركيبات على الأسطح طفرة ضخمة، مع التوسع في نشر خلايا شمسية مطورة بأغشية البيروفسكايت.
وتنظر الشركة إلى ابتكارها بوصفه أحد الحلول الجوهرية للتغلب على عوائق نشر الطاقة الشمسية، دون الاعتماد على معادن أرضية ومواد ملوثة للبيئة، مثل السيليكون.
كما أن صغر وزن الخلايا المطورة حديثًا يتيح التركيبات في أسطح المنازل ذات الحمل المنخفض، وهي منازل كان مستبعَدًا إسهامها في إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية سابقًا.
موضوعات متعلقة..
- إعادة تدوير الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت.. تقنية جديدة
- حل سحري لخلايا البيروفسكايت الشمسية.. يرفع كفاءتها إلى 26%
- الألواح الشمسية على الأسطح ترفع درجات الحرارة.. نتائج صادمة لدراسة عالمية
اقرأ أيضًا..
- أكبر 10 دول في قدرة طاقة الرياح عالميًا حتى 2024 (إنفوغرافيك)
- حقل النوخذة.. 3.2 مليار برميل تعزز موقع الكويت بين المنتجين البحريين الكبار
- تطورات تسرّب الغاز من حقل السلحفاة أحميم الموريتاني
المصدر:
