علماء أسبان يطورون الخلايا الشمسية لتحويل ضوء الشمس لكهرباء بكفاءة 16.94%

تمكن العلماء في معهد العلوم الضوئية ( ICFO ) في مدينة “كاستيلديفيلس” الإسبانية من تحقيق قفزة كبيرة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث طوروا نوعا جديدا من الخلايا الشمسية تعمد على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بكفاءة تصل إلى 16,94% وهو رقم قياسي جديد لهذه النوعية من الأجهزة .

وأوضح العلماء أن ” الألكترود الفضي الرقيق للغاية ” ( قطب كهربائي شديد الدقة ) يعد أحد أروع أجزاء هذه الخلايا الشمسية الجديدة والذي لا يتعدى سمكه 7 نانومتر فقط وهو سمك متناهي الدقة تقع هذه الطبقة الخاصة بين طبقتين من الخلايا الشمسية وتلعب دورا كبيرا في أدائها.

ولفت العلماء إلى أن هذا القطب متناهي الدقة لدرجة أنه يكاد يكون شفافا مما يساعد على السماح للضوء بالمرور إلى الطبقة السفلية دون فقدان الكثير من الطاقة وكان الحصول على هذا القطب بشكل صحيح خطوة رئيسية في جعل الخلية تعمل بشكل جيد.

للتوصل إلى هذا التصميم اختبر فريق البحثي موادا مختلفة لكل طبقة لمعرفة أي منها يعمل بشكل أفضل فقد اختاروا مزيجا يسمح للطبقة العليا بالتقاط ضوء الشمس عالي الطاقة وآخر يسمح للطبقة السفلية بامتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء، لذلك يمكن للخلية الشمسية الجديدة تحويل ( 16.94 % ) من ضوء الشمس الذي يضربها إلى كهرباء وهي مشكلة كبيرة لأن أفضل تصميم سابق لخلية مثل هذه كان فعالا بنسبة ( 6.5 %) فقط.

ويعتقد العلماء أن عملهم يمكن أن يساعد أيضا في صنع الوقود من أشعة الشمس مثل تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين أو تحويل ثاني أكسيد الكربون2 إلى مواد كيميائية مفيدة، كما إنهم يتطلعون إلى تحسين تصميمهم بشكل أكبر بهدف جعل الطاقة الشمسية جزءا أكبر من مزيج الطاقة لدينا لا يقتصر هذا الاختراق فقط على تسجيل الأرقام القياسية، بل إنه يتعلق بجعل الطاقة الشمسية أكثر كفاءة وتنوعا وفتح إمكانيات جديدة للطاقة النظيفة والمتجددة.

المصدر : أ ش أ