أخبار عاجلة
بدء طلبات البيع المسبق لهاتف Nokia 8.1 في الهند -
فيديو| العرض الدعائي لفيلم “Alita: Battle Angel” -
صحيفة إسبانية: الحرب الباردة الجديدة تكنولوجية -

تطوير طريقة جديدة لتكوين خلايا شمسية عضوية فعالة

تطوير طريقة جديدة لتكوين خلايا شمسية عضوية فعالة
تطوير طريقة جديدة لتكوين خلايا شمسية عضوية فعالة

تصنع الخلايا الشمسية العضوية من مواد كربونية تمتاز بخواص فريدة مقارنةً بتقنيات الخلايا الشمسية الأخرى. فمثلًا يمكن إنتاجها بتقنيات الطباعة الرخيصة، وحتى جعلها شبه شفافة وطلاءها بالألوان المرغوبة، ما يساعد في استخدامها معماريًا ودمجها في المباني. وتمتاز تلك الخلايا أيضًا بمرونتها وخفة وزنها ما يجعلها مناسبة لمد حساسات أجهزة إنترنت الأشياء بالطاقة.

لكن التحدي الأكبر الذي يواجه تطوير الخلايا الشمسية العضوية هو فقدانها لكميات كبيرة من الطاقة. ولهذا تداعى 25 باحثًا من سبعة معاهد لتطوير قواعد تصميم للخلايا الشمسية العضوية عالية الفعالية. وقاد البحث فينج جاو، الأستاذ المساعد في جامعة لنكوبينج السويدية.

وقال فينج جاو «وضعنا بعض قواعد التصميم كي نقلل ضياعات الطاقة في الخلايا الشمسية العضوية، وبعد ذلك عرضنا مجموعة من النماذج تمتاز بكفاءتها العالية وانخفاض إهدارها للطاقة.»

ونشرت هذه القواعد، التي تتناقض مع بعض أفكار التصميم الراسخة، في دورية نيتشر ماتريالز المرموقة.

وستمكن قواعد التصميم الجديدة الخلايا الشمسية العضوية من منافسة نظيراتها من ناحية كفاءة تحويل الطاقة، وهي نسبة الطاقة الشمسية التي تتحول إلى طاقة كهربائية. وتبلغ القيمة النظرية لهذه النسبة نحو 33%. وأجريت تجارب على خلايا شمسية مصنوعة من السيليكون بلغت النسبة فيها 25% في أفضل الحالات. وحتى وقتٍ قريب ظن الباحثون أن النسبة في الخلايا الشمسية العضوية أقل من ذلك.



وقال أوليه إنجاناس، أستاذ الإلكترونيات العضوية والجزيئية الحيوية في جامعة لنكوبينج، «نعرف حاليًا أنه لا يوجد فرق بين الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أو البيروفسكيت أو البوليمرات.»

عندما تمتص البوليمرات شبه الموصلة الموجودة في الخلايا الشمسية الفوتونات، تنشط الإلكترونات في المواد المانحة، وتتكون ثقوب تظل الإلكترونات منجذبة إليها. وكي نفصلها نضيف مواد مستقبلة. لكن هذه المواد المستقبلة تؤدي غالبًا إلى فقدان مزيد من الطاقة، وتلك مشكلة ما زال يعاني منها مطوري خلايا الشمسية العضوية لأكثر من عقدين.

ويقدم المقال المنشور في دورية نيتشر ماتريالز قاعدتين أساسيتين لتقليل إهدار الطاقة في الخلايا الشمسية العضوية عالية الكفاءة، وهما:

تقليل التوازن بين المواد المانحة والمستقبلة، والتأكد من أن المكون منخفض الثقوب في الخليط يتمتع بضيائية عالية.

وأنتج باحثو المعاهد البحثية السبعة الموجودة في الولايات المتحدة الأمريكية والصين وأوروبا معًا نحو 12 مادة، بعضها كان معروفًا سابقًا وبعضها الآخر جديد تمامًا. واستخدموها كي يثبتوا أن النظرية الجديدة تتفق مع النتائج التجريبية، على الرغم من أنها تتعارض مع بعض القواعد المعروفة سابقًا.

اشترك فى النشرة البريدية لتحصل على اهم الاخبار بمجرد نشرها

تابعنا على مواقع التواصل الاجتماعى

التالى وفقًا لدراسة جديدة مثيرة للجدل … يمكن للآباء توريث حمض الميتوكوندريا النووي لأبنائهم!!