Page 21 - سلسلة العلم والتقانة والابتكار 15 ن
P. 21
ألواح شمسية رخيصة وأك ريكفاءة بـ %250
مادة بيروفسكايت فوق طبقات من ثاني أكسيد السيليكون والفضة والسيليكون
تعد الألواح الشمسية المعتمدة على مواد البيروفسكايت أرخص في الإنتاج وأفضل في امتصاص أشكال الطاقة العالية من الضوء،
إلا أن ِّق َصر عمرها وضعف استق اررها لا ي ازل يمثل عائقاً أمام انتشارها.
من المعروف أن فلز البيروفسكايت ( )perovskiteيتركب كيميائياً من الكالسيوم والتيتانيوم والأكسجين ( ،)CaTiO3وُيطِلّق
العلماء اسم بيروفسكايت على أي مركب له الصيغة الكيميائية ،ABX3وله الشكل البلوري نفسه لفلز البيروفسكايت.
= Aأيون موجب غير عضوي كبيرُ ،يستعمل غالبًا الرصاص ( )2+أو القصدير.
= Bمادة عضوية موجبة الشحنة ،ميثيل أمونيوم.
= Xهالوجين سالب الشحنة مثل الكلور أو اليود.
في د ارسة جديدة ،تمكن باحثون من تحسين كفاءة نوع معين من هذه المواد ،يُعرف باسم بيروفسكايت هاليد الرصاص .وذلك عن
طريق دمج البيروفسكايت مع ركيزة من المعدن بدلاً من الزجاج ،الأمر الذي أدى إلى ازدياد كفاءة تحويل الضوء بنسبة .% 250
قال أحد الباحثين" :إن وضع منصة معدنية تحت البيروفسكايت يؤدي إلى تغيير تفاعل الإلكترونات ضمنها .وهكذا ،يمكن
استخدام طريقة فيزيائية لهندسة هذا التفاعل".
من المعلوم أن الألواح الشمسية تعمل باستخدام فوتونات ضوء الشمس لإثارة الإلكترونات كي تترك مكانها بجوار الذرة لإنتاج
تيار كهربائي .وعندما تتحد الإلكترونات ثانية مع الفجوات التي خلفتها و ارءها ،فإن الطاقة التي يمكن استخدامها ككهرباء تُفقد
بدلاً من ذلك كح اررة .وقد وجد الباحثون أن بإمكانهم تقليل عمليات إعادة الاتحاد ،وزيادة الكفاءة بإضافة ركيزة معدنية .كما بينوا
أيضاً أن الطبقات المتناوبة من المعدن والمواد العازلة كركيزة للبيروفسكايت الممتص للضوء يمكن أن تحسن معدلات الكفاءة
بالطريقة نفسها.
