صمّم باحثون في جامعة أوبسالا السويدية خلية شمسية من نوع CIGS قادرة على تحويل الطاقة الشمسية بنسبة 23.64%، متخطية بذلك شركة Solar Frontier اليابانية؛ إذ حققت خلاياها الشمسية من نوع CIGS كفاءة شمسية بنسبة 23.35%.
تلقت تقنيّات الطاقات المتجددة مثل الخلايا الشمسية اهتمامًا واسعًا خاصة بعد سعي العالم لتقليل انبعاث الكربون، لكنها تقدم 6٪؜ فقط من احتياج الكوكب بعد تقليل تكاليف التصنيع والتركيب.
يحوّل السيليكون البلوري الطّاقة بكفاءة تصل إلى 22%، ما يعني الفشل في الاستفادة من نحو 80% من طاقة الشّمس، لكن تعود شعبيته لسعره الرّخيص وعمره الافتراضي الطويل.
تدعو الحاجة إلى الخلايا الشمسية الترادفية كونها تحديثًا تقنيًا ملحًا للخلايا الشمسية. على الرغم من تحويلها للطاقة بكفاءة أكثر من30%، لكن كلفة تصنيع هذه الخلية التي تعتمد على البروفسكيت -نوع من معدن هجين بين الرصاص والقصدير- كانت عقبة لم نتجاوزها حتى الآن.
ما الخلايا الشمسية CIGS؟
تعد الخلايا الشمسية CIGS خلايا شمسية مميزة تتضمّن طبقات من عناصر مختلفة منها النحاس، والإنديوم، والغاليوم، والسيلينيد، إضافةً إلى طبقة من الفضّة والصّوديوم معًا.
توضع تلك الطبقات فوق طبقة الموليبدنوم وتحت طبقة شفافة أمامية ملامسة؛ إذ تُعالج طبقة CIGS بفلوريد الروبيديوم، فتتفاعل طبقة الصوديوم الموجودة في الخلية مع الروبيديوم لتكون توازن يسمح للإلكترونات بالانعزال عن بعضها بفاعلية ك، ما يزيد كفاءة الخلية الشمسية.
برهن روّاد الطاقة الشمسية في شركة Solar Frontier اليابانية أن الخلايا الشمسية CIGS تحول الطاقة بكفاءة تتجاوز 23%، ثم حطم رقمهم الباحثون في كل من جامعة أوبسالا، والمركز الأوروبي الأول لتكنولوجيا الطاقة الشمسية برقم قياسي جديد بلغ 23.64%؛ إذ أكد تعاونهم معهد فراونهوفر الألماني لأنظمة الطاقة الشمسية the Fraunhofer ISE.
فهم الكفاءة المحسّنة للخلية الشمسية:
يُعد تحسين كفاءة الخلية الشمسية أمرًا دقيقًا؛ إذ يجب أن يضمن تصميم الخلية امتصاصها أكبر قدر ممكن من الطاقة وتحويله إلى شحنة كهربائية بأقل خسارة حرارية ممكنة للطّاقة.
تهدف الطبقات المتعددة في الخلايا الشمسية CIGS إلى تحقيق ذلك المبدأ، لكن يحتاج الباحثون أيضًا إلى فهم كيفية مساهمة العناصر المتنوعة في زيادة الكفاءة، وعليه فقد طبق الفريق مع شركاء من معاهد مختلفة تقنية nano-XRF (التحليل الطيفي الفلوري بالأشعة السينية) على الخلية الشمسية في منشأة ماكس الرابع في مدينة لوند، ليقودوا تحليلًا تركيبيًا للطبقات باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ عالي الدّقة لدراسة المقاطع العرضيّة؛ إذ ساعد ذلك على فهم كيفية تشكّل حبيبات الكريستال، وكيفية ترابطها مع طبقات الخلية الشمسية.
فضلًا عما سبق، فقد استُخدم التلألؤ الضوئي لتحديد كيفية تدفق الفوتونات داخليًا بدراسة طيف الضوء المنبعث من الخلية الشمسية بعد التحريض باستخدام الليزر، وستُستخدم كل هذه المعلومات لتحسين أداء خلية CIGS الشمسية.
الجدير بالذِّكر أن تقنية التلألؤ الضوئي لها خصائص تجعلها مناسبة للجزء السّفلي للخلية الشمسية التّرادفيّة.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

الهيأة العليا لإحياء التراث تصدر كتاب (ثلاث رسائل فقهية) للسيد محمد مهدي بحر العلوم

قسم شؤون المعارف يوثق الإرث الفكري لعلماء الجنوب عبر فهرسة 217 مخطوطة

في بغداد.. قسم الشؤون الفكرية يقيم ورشة تدريبية في الإسعافات الأولية

المجمع العلمي يقيم فعاليات برنامج (سراج المنتظرين) الأسبوعي في المثنى

المزيد

الآخبار الصحية

وجبة كبيرة وجوع بعد ساعتين.. راقب ما في طبقك

الفراولة أم الكرز؟.. أيهما أفضل لضبط سكر الدم

إنجلترا.. الأحياء الغنية تسجل أسرع زيادة في تشخيص التوحد

لماذا تنسى الحوامل؟.. دراسة تكشف ما يحدث في الدماغ

المزيد

الآخبار التكنلوجية

الشمس تسجل أطول هدوء منذ 5 سنوات.. ماذا يعني للأرض؟

وجهتك المقبلة ليست سرا.. كيف يتنبأ بها هاتفك؟

هجرة من السوشيال ميديا.. لماذا يهرب الشباب إلى "ديسكورد"؟

"علي بابا" تكشف عن تكنولوجيات جديدة لرقائق الذكاء الاصطناعي

المزيد

مواضيع ذات صلة

الشمس تسجل أطول هدوء منذ 5 سنوات.. ماذا يعني للأرض؟

وجهتك المقبلة ليست سرا.. كيف يتنبأ بها هاتفك؟

هجرة من السوشيال ميديا.. لماذا يهرب الشباب إلى "ديسكورد"؟

"علي بابا" تكشف عن تكنولوجيات جديدة لرقائق الذكاء الاصطناعي

كيف يعيد دماغ الصم تشكيل الرؤية المحيطية؟

تجاوز 1.5 درجة.. ماذا ينتظر الأرض بعد ذلك؟

الهيمالايا تذوب بوتيرة مقلقة.. خطر يهدد ملايين الناس

عين ترى داخل الخلايا.. أمل جديد لفهم أمراض الأمعاء

حدث نادر.. ناسا تكتشف فوهة ضخمة حديثة التكوين على القمر

لغة غامضة بين وكلاء الذكاء الاصطناعي.. من يراقبها؟

غرينلاند وأنتاركتيكا تفقدان 11.3 تريليون طن من الجليد

سبيس إكس تستعد لإرسال مركبة "ستارشيب" إلى المدار