بحث منشور في المجلة رسائل الطاقة ACSيصف تطور الخلايا الشمسية فائقة الرقة التي أنشأها العلماء من جامعة نانيانغ التكنولوجية. (سنغافورة). ويظهر العمل أن الطلاءات الشمسية الشفافة وغير المرئية تقريبًا يمكن أن تحول الأسطح الزجاجية إلى مصادر للكهرباء، بدءًا من نوافذ المباني وحتى عدسات النظارات ونوافذ السيارات.
خلايا شمسية بسمك نانومتر
قام الفريق، بقيادة أناليزا برونو، بإنشاء خلايا بيروفسكايت شفافة يبلغ سمك طبقاتها النشطة حوالي 10 نانومتر، أي أرق بحوالي 10000 مرة من شعرة الإنسان.
وعلى الرغم من سماكتها الرفيعة للغاية، فإن الأجهزة تثبت كفاءة عالية بالنسبة لفئتها، وهي من بين أفضل النتائج بين تقنيات البيروفسكايت الشمسية فائقة الرقة.
الطاقة في الزجاج
الفكرة الرئيسية للتطوير هي جعل أنظمة الطاقة جزءًا غير مرئي من البيئة الحضرية. تظل هذه العناصر شفافة وذات ألوان خفيفة، بحيث يمكن دمجها في واجهات المباني الزجاجية دون تغيير المظهر بشكل ملحوظ.
وعلى عكس الألواح الشمسية التقليدية، يمكن للأجهزة الجديدة أن تعمل ليس فقط في ضوء الشمس المباشر، ولكن أيضًا في الضوء المنتشر. وهذا مهم بشكل خاص في المناطق الحضرية الكثيفة، حيث غالبًا ما تمنع المباني الشاهقة الوصول إلى العوارض المباشرة.
ويقدر الباحثون أن المباني الكبيرة ذات الواجهات الزجاجية يمكن أن تولد كميات كبيرة من الطاقة سنويًا إذا تم توسيع نطاق التكنولوجيا.
كيف يتم إنشاء طبقات رقيقة جدا
تحمل الأستاذة المساعدة بجامعة NTU، أناليس برونو، خلية شمسية رقيقة جدًا من البيروفسكايت مع ملاقط في المختبر.
تم استخدام التبخر الحراري لتصنيع العناصر. في غرفة مفرغة، يتم تسخين المادة حتى تتبخر، وبعد ذلك يتم ترسيبها على السطح على شكل طبقة رقيقة جدًا.
يسمح هذا النهج بتكوين طبقات البيروفسكايت التي يبلغ سمكها حوالي 10 نانومتر، ويتجنب المذيبات السامة المستخدمة غالبًا في إنتاج الخلايا الشمسية التقليدية.
إصدارات شفافة وغير شفافة
وحصل الباحثون على نوعين من الأجهزة عن طريق ضبط سماكة الطبقة:
- أظهرت العناصر المعتمة كفاءة من 7 إلى 12%
- يسمح النصف الشفاف بمرور حوالي 41% من الضوء المرئي ويوفر كفاءة قدرها 7.6%
يبلغ متوسط كفاءة الألواح الشمسية السيليكونية التقليدية حوالي 18-23% وهي متفوقة في الكفاءة، ولكنها تتطلب تركيبًا منفصلاً ولا يمكن دمجها في الأسطح الزجاجية دون فقدان الشفافية.
الانتقال إلى التطبيق العملي
ويشير الخبراء المستقلون إلى أن طريقة الإنتاج يمكن أن تسرع انتقال تقنيات الطاقة الشمسية الشفافة إلى الاستخدام الشامل. وقد قدم الفريق الآن براءة اختراع ويتعاون مع شركاء صناعيين. وتتمثل المرحلة التالية في زيادة المتانة وتوسيع نطاق التكنولوجيا لاستخدامها على الأسطح الأكبر حجمًا.
إذا أثبت التطوير استقراره، فستكون النوافذ والمركبات والإلكترونيات القابلة للارتداء قادرة على توليد الكهرباء بينما تظل خارجيًا كما هي الآن.
تنويه من موقع “beiruttime-lb.com”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
naukatv.ru
بتاريخ: 2026-05-15 20:33:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “beiruttime-lb.com”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.
