تسجيل رقم قياسيّ جديد في كفاءة الخلايا الشمسيّة

يمكن أن يؤدي تحسين كفاءة الخلايا الشمسية إلى إحداث فرق كبير في كمية الطاقة المنتَجة من نفس مساحة السطح ونفس القدر من أشعة الشمس، ولتحقيق عوائد أفضل تمّ تسجيل رقم قياسي جديد.

حقّق الباحثون مؤخرًا كفاءة بنسبة 29.15% في فئة الخلايا الشمسية البيروفسكايت/السيليكون، والتي تعدّ واحدة من أنواع عديدة من الخلايا.

بالنسبة لهذا النوع من الألواح أصبح من السهل الآن تحقيق هدف الحصول على كفاءة أكثر من 30%. وصلت الاختبارات المعملية إلى كفاءة بلغت 28%، تمكّنت خلايا البيروفسكايت/السيليكون من تحقيقها.

كتب الباحثون في ورقتهم البحثية المنشورة: “تعدّ الخلايا الشمسية التي تدمج السيليكون بهاليد البيروفسكايت المعدني خيارًا واعدًا لتجاوز حد الكفاءة لخلية واحدة”.

وأضافوا: “لقد بلغت كفاءة تحويل طاقة خلايا البيروفسكايت/السيليكون 29.15%”.

تمّ تطوير البيروفسكايت والسيليكون بشكل منفصل كمواد شبه موصلة لاستخدام الألواح الشمسية، لكنّ خلايا السيليكون موجودة منذ فترة أطول، وتعد حاليًا معيارًا في مزارع الطاقة الشمسية حول العالم.

الآن المنافس الجديد القادم هو البيروفسكايت، والذي يعتقد العلماء أنّه يمكن أن يتفوق على السيليكون من حيث الفائدة. لهذا السبب جرب العلماء منذ فترة طويلة تركيبات مختلفة من مركبات البيروفسكايت، مع إضافة مواد أخرى كالسيليكون.

تستخدم الخلية الشمسية هذه اثنين من أشباه الموصلات التي يمكن أن تلتقط جزأين مختلفين من طيف الضوء، وتمتد إلى ما وراء ضوء الأشعة تحت الحمراء (الملتقَط بواسطة السيليكون) إلى الضوء المرئي أيضًا (تلتقطه مركبات البيروفسكايت).

خبر جيد آخر هو أنّ وضع البيروفسكايت والسيليكون معًا لا يزيد من تكلفة تصنيع الألواح، ومن المهم إبقاء السعر منخفضًا من أجل البدء بتنفيذ تكنولوجيا الطاقة الشمسية قدر الإمكان وبأسرع وقت.

في هذا البحث الجديد، تمّ تسجيل كفاءة بنسبة 29.15% باستخدام لوحة مقاس 1 سم × 1 سم، لذا ستكون هناك حاجة إلى بعض الزيادة. على الرغم من ذلك، احتفظت هذه الخلية بعد 300 ساعة من الاستخدام بـ95% من كفاءتها الأصلية، وهذه علامة واعدة أخرى.

تمّ الإعلان عن الرقم القياسي الجديد لأول مرة في وقت سابق من هذا العام، استخدم العلماء تركيبات طبقات معدلة خصيصًا لربط طبقة القطب الكهربائي والحفاظ على نوعي الخلايا معًا للوصول إلى الرقم القياسي الجديد.

تشير الأبحاث السابقة إلى أنّ تكنولوجيا الخلايا الشمسية هذه يجب أن تكون قادرة على الوصول إلى معدلات كفاءة أعلى بكثير من 30%، ويقول فريق البحث أنّ الأفكار الأولية لهذا الأمر قيد المناقشة.

–