روسيا.. ابتكار ألواح شمسية تثبت على النوافذ لتوليد الكهرباء

اقترح علماء الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا طريقة جديدة لتطبيق أقطاب كهربائية شفافة مع أكسيد القصدير والإنديوم على خلايا البيروفسكايت لرفع كفاءة الخلايا الشمسية وجعلها شفافة.

إقرأ المزيد

"كفاءة عالية ووزن خفيف".. العلماء الروس يعملون على تطوير ألواح شمسية مرنة

وتشير مجلة Solar Energy Materials and Solar Cells، إلى أن علماء الجامعة قرروا ابتكار نوع جديد من الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء والسماح بمرور الضوء في نفس الوقت. ومن أجل ذلك يجب أن تكون الخلايا الشمسية مصنوعة من مواد اصطناعية بلورية- البيروفسكايت، ويتطلب تشغيلها وجود أقطاب كهربائية خاصة شفافة وتمتاز بخاصية توصيل الكهرباء.

ويشير علماء الجامعة إلى أن الطريقة التي يستخدم فيها أكسيد القصدير والإنديوم "الرش بطريقة المغنطرون" غير مناسبة لإنتاج بطاريات شمسية ذات كفاءة عالية لأن رش المغنطرون بهذه الطريقة له عيوب كثيرة، حيث تتلف طبقة البيروفسكايت والطبقات الأخرى، ما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الألواح الشمسية.

ومن أجل تجاوز هذه العيوب يقترح علماء الجامعة استخدام طريقة شعاع الأيونات في رش أكسيد القصدير والإنديوم، حيث وفقا لهم، تعطي الخصائص المطلوبة دون استخدام درجات حرارة عالية ودون الإضرار بطبقات الألواح الشمسية.

وقد أظهرت الخلايا الشمسية الشفافة التي صنعها الباحثون باستخدام الطريقة المقترحة زيادة في معامل الكفاءة من 3.12 بالمئة إلى 12.65 بالمئة.

ووفقا للباحث ليف لوتشنيكوف، ستسمح هذه الطريقة بإنشاء نوعين من الخلايا الشمسية - خلايا ترادفية (عبارة عن هيكل كهروضوئي متعدد الطبقات، يتم فيه توصيل مادتين أو أكثر من المواد الضوئية في سلسلة لاستخدام ضوء الشمس بشكل أكثر كفاءة عن طريق زيادة عرض الامتصاص الطيفي للإشعاع) وخلايا شفافة يمكن تركيبها في نوافذ المباني، حيث بالإضافة إلى توليد الكهرباء، تسمح بمرور الضوء المرئي.

ويعتقد الباحثون أن هذه الخاصية ستسمح للمهندسين المعماريين والمصممين بدمج الخلايا الشمسية في النوافذ والواجهات والعناصر الهيكلية الأخرى للمباني بعدة طرق.

المصدر: نوفوستي