Page 21 - سلسلة العلم والتقانة والابتكار 17
P. 21
من مستجدات العلم والتقانة
قفزة ثورية ف الطاقة الشمسية
إن التحدي الأبرز الذي يواجه التوسع في استخدام الطاقة الشمسية هو تحسين أداء الخلايا الشمسية في تحويل ضوء الشمس
إلى طاقة كهربائية .وقد دأبت م اركز البحوث إبان السنين القليلة الماضية على العمل لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية ،واستطاع
مركز هيلمهولتز الوصول إلى كفاءة تقارب %30باستخدام خلايا شمسية ت اردفية من السيليكون والبيروفسكايت .وقد غدا التنافس
البحثي في مجال الخلايا الشمسية الترادفية شديداً للغاية ،تعمل فيه فرق بحثية عدة في أرجاء العالم.
وقد استطاع فريق بحثي في هذا المجال ،مكون من 17باحثاً يعملون في جامعات وم اركز بحثية في دول مختلفة ،من خلال
د ارستين منفصلتين تطوير طريقتين لتصنيع خلايا شمسية ت اردفية بكفاءة وصلت إلى %31.2و.%32.5
أظهر الباحثون في الد ارسة الأولى أن الترسيب الموحد لخلية بيروفسكايت علوية على خلية سفلية من السيليكون تتميز بأه ارمات
ميكرومترية ُيسِّّهل مرور تيا ارت ضوئية عالية في الخلايا الشمسية الت اردفية .وأوضح الباحثون أن استخدام مضافات من حمض
الفوسفور في أثناء تسلسل معالجة الخلايا قد ح ّسن عملية تبلور البيروفسكايت ،وساعد في تخفيف ضياعات إعادة التركيب.
وعمد الباحثون لإثبات ذلك إلى صنع جهاز بمساحة نشطة تبلغ 1.17سم ،2وحقق كفاءة تحويل طاقة موثقة تبلغ .%31.2
وفي الد ارسة الثانية ،أظهر الباحثون أن استخدام سائل إيوني – يوديد البي ارزينيوم – يؤدي إلى تحسين اتساق النطاق وتعزيز
استخلاص الشحنات عند السطح البيني لثلاثي هاليد البيروفسكايت وطبقة نقل الإلكترون ،وذلك نتيجة لخلق ثنائية قطبية موجبة.
وطور الباحثون ،باستخدام هذا التعديل ،خلية شمسية ت اردفية مصنوعة من البيروفسكايت والسيليكون ،وقد حققت كفاءة تحويل
طاقة موثقة تبلغ .%32.5
ُنشر هذا البحث ،في تموز ،2023في مجلة .Science
