مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

34 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

البنتاغون يعلن إصابة 687 جنديا أمريكيا في النزاع مع إيران

إيران تكشف عبر "رويترز" شروطها مقابل إعادة حركة السفن عبر مضيق هرمز

ترامب: إثبات عجز إيران عن تصنيع السلاح النووي "بات قريباً"

جهود قطرية باكستانية سعودية.. بنود خاصة بالألغام والرسوم والملاحة في اتفاق مضيق هرمز

الحوثيون يعلنون عن إصابة "هدف حساس" في مطار نجران بالسعودية

نتنياهو يرفض الانسحاب من غزة ويعلن رفضه للمسودة الأمريكية

ترامب: سنفتح مضيق هرمز قريبا أو ستتلقى إيران ضربات قاسية

الأمن السوري يقبض على "حيحو" على الحدود مع لبنان

بوتين يعلن استحداث صنف جديد في القوات المسلحة خاص بالمنظومات المسيرة

حمد بن جاسم يرفض إقحام دول الخليج في "نزاع يخص واشنطن وتل أبيب"

"ترسانة الحرية".. واشنطن تُسرّع إنتاج الصواريخ الاعتراضية تأهّبا لجولة جديدة مع إيران