برق الإمارات مؤسسة إعلامية إماراتية رائدة في قطاع الأخبار والترويج الإعلامي
نجح علماء من جامعة "فودان" الصينية، في ابتكار خلية شمسية قائمة على القصدير تحقق كفاءة تحويل للطاقة تضاهي نظيراتها التقليدية المعتمدة على الرصاص.
ويتمتع هذا الابتكار بأهمية كبرى، إذ يسرع من تطبيق الخلايا الشمسية "البيروفسكايتية"، التي تعد من الاتجاهات الرائدة في تقنيات الطاقة الكهروضوئية من الجيل الجديد للاستخدامات اليومية.
أبرز الابتكارات الواعدة
وقال العلماء إن الخلايا الشمسية "البيروفسكايتية" تعّد من أبرز الابتكارات الواعدة بفضل كفاءتها العالية وتكاليف إنتاجها المنخفضة، غير أن اعتمادها على عنصر الرصاص السام أثار مخاوف بشأن إمكانية استخدامها على نطاق واسع؛ إذ أن الرصاص المستخدم في صناعة خلايا الطاقة يعّد تحديا للخبراء نظرا لمخاطره الصحية والبيئية.
تطوير بديل خالي من الرصاص
كما طوّر الفريق بديلا خاليا من الرصاص حقق رقما قياسيا في كفاءة تحويل الطاقة بلغ 17.7%، وهو الأعلى حتى الآن لهذا النوع من الخلايا.
من جانبه، قال المؤلف المشارك للدراسة ليانغ جيا، إن عنصر القصدير يمثل خيارا مثاليا لأنه متوفر وآمن ومتوافق بدرجة عالية مع تحويل الطاقة الشمسية ويسهل تصنيعه على نطاق واسع".
إدخال طبقة جزيئية رقيقة تشكل واجهة متجانسة
وأوضح أنه في حين كانت الخلايا المعتمدة على القصدير سابقاً تكافح لتجاوز كفاءة 10% بسبب سهولة تأكسد أيونات القصدير وعدم استقرار الواجهة بين الطبقات، تمكن الفريق من إعادة تصميم تلك الواجهة عبر إدخال طبقة جزيئية رقيقة تشكل واجهة متجانسة ذات توافق مثالي في مستويات الطاقة".
تكوين طبقة سفلية فائقة البلل
وأشار إلى أن هذا التصميم الجديد يساعد على تكوين طبقة سفلية فائقة البلل توجه نمو أغشية بيروفسكايتية موحدة وعالية الجودة قائمة على القصدير مع تقليل العيوب البنيوية.
تقنية مناسبة لتطبيقات الطاقة
وأكد ليانغ أن تكلفة المواد الخام للخلايا القائمة على القصدير أقل نظريا بكثير من نظيراتها القائمة على السيليكون، لافتاً إلى أن هذه التقنية مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الطاقة التي تكون على تماس مباشر مع الإنسان.
استخدامات التقنية الجديدة
يذكر أنه من المتوقع أن تستخدم هذه التقنية للطاقة الكهروضوئية الخضراء على نطاق واسع في المنشآت المدمجة في المباني، والأجهزة القابلة للارتداء، وأسقف المركبات، وأنظمة الطاقة النظيفة خارج نطاق الشبكة.
