ابتكار خلية شمسية عالية الكفاءة

نجح فريق من الباحثين بأكاديمية العلوم الصينية في تطوير خلية شمسية ترادفية مبتكرة تجمع بين مادة "البيروفسكايت" والمواد العضوية، محققة رقماً قياسيًا عالميًا جديدًا في كفاءة التحويل الكهروضوئي بالحالة المستقرة بلغت نسبته 28.04 بالمئة.

أظهرت التجارب المختبرية أن الخلية المطورة تضم خلية فرعية علوية واسعة النطاق من مادة "البيروفسكايت" سجلت أعلى جهد للدائرة المفتوحة يتم تحقيقه حتى الآن في هذا النوع من الخلايا، فيما بلغت كفاءة تحويل الطاقة الإجمالية للنموذج الترادفي المدمج مع خلية فرعية عضوية سفلية 28.80 %.

بيّنت الفحوصات تميز الخلية الجديدة باستقرار تشغيلي عالٍ، حيث تمكنت من الاحتفاظ بنحو 90% من كفاءتها الأولية بعد 625 ساعة من التعرض المتواصل لمحاكاة الإضاءة الشمسية، دون رصد أي تدهور ملحوظ في عناصرها المكونة.

أكد الأكاديمي "لي يونج فانج"، رئيس الفريق البحثي، أن هذه الخلية الشمسية الترادفية تتميز بجمعها بين خفة الوزن، والمرونة الميكانيكية، والكفاءة العالية، مما يؤهلها للاستخدام في تطبيقات متنوعة تشمل قطاعات البناء، ووسائل النقل، والإلكترونيات القابلة للارتداء.

أضاف "فانج"،  أن هذه الخصائص تفتح آفاقًا واسعة للاعتماد على الخلية المبتكرة في المهمات الفضائية المستقبلية، مثل الأقمار الاصطناعية والمحطات الفضائية، نظرًا للحاجة الماسة في هذا المجال لمصادر طاقة خفيفة الوزن وعالية الكفاءة.

أشار الباحثون إلى أن الخلايا الشمسية الترادفية المصنوعة من البيروفسكايت والمواد العضوية تمتاز بقدرتها على الاستفادة من نطاق أوسع من الطيف الشمسي، حيث تتولى الطبقة العلوية امتصاص الضوء المرئي، بينما تقوم الطبقة العضوية السفلية بالتقاط الأشعة تحت الحمراء القريبة، مما يسهم في رفع الكفاءة النظرية إلى مستويات تفوق بكثير الخلايا الشمسية أحادية الوصلة التقليدية.