مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

29 خبر
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • فيديوهات
  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

"مرآة ذهبية نانوية" تعزز أداء الألواح الشمسية بتكلفة منخفضة

طوّر باحثو المختبر الدولي الأيبيري لتكنولوجيا النانو (INL) نوعا جديدا من الخلايا الشمسية فائقة الرقة، يمكن أن يفتح آفاقا لتقنيات الطاقة الشمسية خفيفة الوزن والمرنة في المستقبل.

"مرآة ذهبية نانوية" تعزز أداء الألواح الشمسية بتكلفة منخفضة
صورة تعبيرية / Justin Paget / Gettyimages.ru

وتعد الخلايا الشمسية فائقة الرقة خيارا واعدا نظرا لخفتها وسهولة تصنيعها وتكاليف إنتاجها المنخفضة. لكن مع ترقيق الطبقة الماصة للضوء، تقل قدرتها على امتصاص أشعة الشمس وتحويلها إلى كهرباء، إذ يتسرب جزء من الضوء من الجهة الخلفية للخلية، ما يضعف كفاءتها.

وللتغلب على هذا التحدي، ابتكر فريق INL بالتعاون مع جامعة أوبسالا السويدية، "مرآة نانوية" جديدة تُوضع في الجهة الخلفية من الخلية الشمسية.

وتتكوّن هذه المرآة من طبقة فائقة الرقة من الذهب مغطاة بأكسيد الألومنيوم، وتعمل على احتجاز الضوء داخل الخلية عبر عكسه مجددا نحو الطبقة الماصة، ما يعزز امتصاص الطاقة ويزيد كفاءة التحويل الكهربائي.

ولا يقتصر دور أكسيد الألومنيوم على عكس الضوء فحسب، بل يساهم أيضا في تقليل الفاقد الكهربائي عبر ما يعرف بتقنية "تخميد الواجهة"، التي تمنع اتحاد الإلكترونات المفقودة وتقلل من ضياع الطاقة.

وبينما يعد تصنيع الهياكل النانوية عادة عملية معقدة ومكلفة، استخدم الباحثون تقنية "طباعة البصمة النانوية" في خطوة واحدة، تتيح طبع الأنماط الدقيقة مباشرة على السطح، ما يجعل العملية أسرع وأكثر كفاءة وقابلة للتطبيق الصناعي.

واختبر الفريق هذا الابتكار على خلايا شمسية فائقة الرقة من نوع ACIGS (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂، وهي خلايا من الأغشية الرقيقة معروفة بكفاءتها العالية.

وأظهرت النتائج زيادة في كفاءة الخلايا بنحو 1.5% نتيجة لتحسين امتصاص الضوء. كما وجد الباحثون أن أفضل أداء تحقق عند درجة حرارة تصنيع 450 درجة مئوية، وهي حرارة تمنع انتشار ذرات الذهب وتحافظ على أداء الخلية.

ويؤكد فريق INL أن هذا التصميم يعالج تحديين أساسيين يواجهان الخلايا الشمسية فائقة الرقة: إدارة الضوء لاحتجاز أكبر عدد من الفوتونات، وتخميد الواجهة لتقليل خسائر الطاقة.

ويقول الباحث أندريه فيولاس، المعد الرئيسي للدراسة: "تمنحنا هذه البنية وسيلة فعّالة لإدارة الضوء وتقليل خسائر الطاقة في الأجهزة فائقة الرقة، مع الحفاظ على بساطة التصنيع".

نشرت نتائج الدراسة في مجلة Solar RRL.

المصدر: interesting engineering

التعليقات

إيران تقترح على دول الجوار مبادرة أمنية مشتركة

اجتماع أمني رفيع المستوى في البيت الأبيض بعد عودة راتكليف من موسكو

قناة مفتوحة تبث قرعة دوري أبطال أوروبا.. تعرف على الموعد والمستويات وموعد انطلاق مرحلة الدوري

"معاريف": توغلات في المستوطنات ومئات المسيّرات المفخخة.. كابوس المؤسسة الأمنية يوشك أن يتحقق

اللاذقية.. اعتقال أحد أبزر الضباط الميدانيين في عهد الأسد بعملية أمنية في القرداحة

الخارجية الإيرانية تكشف هدف زيارة رئيس وزراء قطر إلى طهران

بقائي يسخر من حاملة الطائرات الأمريكية "يو إس إس أبراهام لينكولن"

استخبارات الحرس الثوري تصدر بيانا حول "المواجهة المصيرية مع العدو": مخطط للموساد ورسائل للشعب