ابتكر علماء من جامعة أكسفورد مادة جديدة فائقة النحافة لامتصاص الضوء يمكن لصقها على أسطح الأجسام التي تتعرض لأشعة الشمس، مما يفتح آفاقا جديدة لتحويل تلك الأشياء إلى ألواح شمسية.
ابتكار طبقة جديدة لامتصاص الضوء
قدّم العلماء من قسم الفيزياء بجامعة أكسفورد حلاً لمشكلة كبيرة تعيق توسيع الوصول إلى الطاقة الشمسية ، حيث تمكنوا من صنع طبقة رقيقة جدا يمكن وضعها على الأسطح المختلفة بدلاً من استخدام الألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون.
مما تتألف الطبقة الجديدة لامتصاص الضوء ؟
تتكون هذه الطبقة الفائقة الرقة والمرونة من عدة طبقات من مادة البيروفسكايت الماصة للضوء، وتبلغ سماكتها ميكرون واحد فقط، وتتميز هذه المواد الجديدة بأنها أرق بـ 150 مرة من رقائق السيليكون التقليدية، كما أنها توفر كفاءة في إنتاج الطاقة تزيد بنسبة 5% عن الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون، وفقا لبيان صادر عن جامعة أكسفورد.
ميزات وأهمية الطبقة المبتكرة لامتصاص الضوء
وأوضح الدكتور شاويفنج هو، الباحث في قسم الفيزياء بجامعة أكسفورد، أن "هذه الطريقة قد تمكن الأجهزة الكهروضوئية من تحقيق كفاءات أعلى بكثير، متجاوزة نسبة 45%"، ويمكن أن تؤدي هذه الطريقة الجديدة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية إلى تقليل تكلفة الطاقة الشمسية، وبفضل رقتها ومرونتها، يمكن تطبيق هذه المواد على أي سطح تقريبا، مما يقلل من تكاليف البناء والتركيب ويزيد من عدد محطات الطاقة الشمسية التي تنتج طاقة مستدامة.
توليد الطاقة من البيروفسكايت
ومع ذلك، لا تزال هذه التكنولوجيا في مرحلة البحث، ولم يتم بعد التأكد من استقرار ألواح البيروفسكايت المصممة حديثا على المدى الطويل، ورغم تحقيق كفاءة تصل من 6% إلى 27% في غضون خمس سنوات، إلا أن الاستقرار لطالما كان محدودا مقارنة بالتكنولوجيا الكهروضوئية، وفقا لوزارة الطاقة الأمريكية، كما أشارت دراسة أجريت في عام 2016 إلى أن البيروفسكايت يمكن أن يوفر "توليد طاقة فعال ومنخفض التكلفة"، لكنه يعاني من "ضعف الاستقرار" نظرا لحساسيته للرطوبة.
التكنولوجيا الكهروضوئية الشمسية
شهدت الطاقة الشمسية انخفاضا كبيرا في التكلفة على مدى العقد الماضي، حيث انخفضت تكلفة التكنولوجيا الكهروضوئية الشمسية بنسبة 90% خلال السنوات العشر الماضية، وفقا لمختبر بيانات التغيير العالمي.
كما ظهرت مزارع جديدة للطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم، وأعلنت وزارة الطاقة الأمريكية في وقت سابق من هذا الشهر عن تحويل مساحة تبلغ 8,000 فدان من الأراضي التي كانت تستخدم سابقا في برنامج الأسلحة النووية المعروف باسم مشروع مانهاتن إلى مزرعة للطاقة الشمسية، وفي الشهر الماضي، استثمرت شركة جوجل في شركة تايوانية للطاقة الشمسية لبناء خط أنابيب بطاقة 1 جيجاواط في المنطقة.
