إعلان عن إنجاز علمي كبير في مجال الطاقة المتجددة
كشفت مجموعة بحثية عن مادة كهروضوئية جديدة تزيد بشكل كبير من كفاءة تحويل الطاقة الشمسية. ويعد هذا الابتكار بجعل الطاقة الشمسية أكثر تكلفة معقولة وإتاحة على مستوى العالم.
تفاصيل رئيسية:
- زيادة الكفاءة بأكثر من 40% مقارنة بالخلايا السيليكونية القياسية.
- من المتوقع انخفاض تكاليف الإنتاج إلى النصف خلال خمس سنوات.
- من المقرر أن تبدأ مشاريع تجريبية أولية في دولتين العام المقبل.
التقنية الجديدة، التي تم تطويرها بعد عقد من البحث، تستخدم بنية قائمة على البيروفسكايت تلتقط طيفًا أوسع من ضوء الشمس. ويشير الخبراء إلى أن هذا يمكن أن يسرع الانتقال بعيدًا عن الوقود الأحفوري.
لا تزال هناك تحديات في زيادة حجم الإنتاج وضمان متانة الألواح على المدى الطويل في ظل ظروف بيئية مختلفة. ولا تزال الاختبارات الإضافية جارية.
تخطط المجموعة البحثية لنشر نتائجها الكاملة في مجلة علمية لاحقًا هذا الربع. ويتوقع محللو الصناعة بالفعل حدوث تحول كبير في سوق الطاقة.
مجموعة ألواح شمسية
مجموعة الألواح الشمسية هي منشأة طاقة حديثة تتكون من عدة ألواح كهروضوئية مرتبطة معًا لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. بينما لا تُعد موقعًا تاريخيًا بالمعنى التقليدي، فإن تطورها يعود إلى تقدم تكنولوجيا أشباه الموصلات في القرن العشرين، مع اختراع أول خلية شمسية عملية من السيليكون في عام 1954. اليوم، تمثل هذه المجموعات التحول العالمي نحو الطاقة المتجددة وتوجد عادة على الأسطح، وفي الحقول، وكجزء من المزارع الشمسية واسعة النطاق.
مزرعة شمسية
المزرعة الشمسية هي منشأة واسعة النطاق للألواح الكهروضوئية مصممة لتوليد الكهرباء من ضوء الشمس. بينما تعود جذور التكنولوجيا إلى الاستفادة القديمة من الطاقة الشمسية، بدأت المزارع الشمسية الحديثة على نطاق المرافق في الانتشار في أواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين، مدفوعة بتقدم كفاءة الخلايا الشمسية والسياسات العالمية للطاقة المتجددة. تمثل هذه المنشآت تحولًا كبيرًا نحو البنية التحتية المستدامة، وغالبًا ما تُبنى على أراضي غير مستخدمة أو مواقع صناعية سابقة.
مادة كهروضوئية
“المادة الكهروضوئية” ليست مكانًا محددًا أو موقعًا ثقافيًا، بل هي نوع من التكنولوجيا. تشير إلى مواد، مثل السيليكون، تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. بدأ التاريخ الحديث لهذه التكنولوجيا في عام 1954 عندما أنشأت مختبرات بيل أول خلية شمسية عملية من السيليكون، مما مهد الطريق للألواح الشمسية اليوم.
خلايا السيليكون
تشير “خلايا السيليكون” إلى الخلايا الكهروضوئية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، وهي المكونات الأساسية للألواح الشمسية. بدأ تطويرها في الخمسينيات في مختبرات بيل، بناءً على الاكتشافات السابقة للتأثير الكهروضوئي في السيليكون. أصبحت هذه التكنولوجيا منذ ذلك الحين مركزية في التحول العالمي نحو الطاقة المتجددة، وتشغل كل شيء من الأجهزة الصغيرة إلى المزارع الشمسية واسعة النطاق.
بنية قائمة على البيروفسكايت
تشير “البنية القائمة على البيروفسكايت” إلى ترتيب بلوري محدد سُمي على اسم معدن البيروفسكايت (تيتانات الكالسيوم)، الذي اكتشف أول مرة في جبال الأورال عام 1839. هذه البنية شديدة التنوع، ذات الصيغة العامة ABX₃، ليست مكانًا واحدًا بل مفهومًا أساسيًا في علم المواد. جعلتها خصائصها الفريدة حاسمة في التكنولوجيات الحديثة، وأبرزها الخلايا الشمسية عالية الكفاءة والموصلات الفائقة.
الوقود الأحفوري
“الوقود الأحفوري” ليس مكانًا واحدًا أو موقعًا ثقافيًا، بل هو فئة من مصادر الطاقة تكونت من بقايا النباتات والكائنات الحية القديمة المتحللة على مدى ملايين السنين. تاريخيًا، أدى استخراجها واستخدامها على نطاق واسع إلى تشغيل الثورة الصناعية، مما غير بشكل أساسي المجتمع البشري والصناعة والنقل. اليوم، مواقع مثل مناجم الفحم وحقول النفط هي المواقع المادية المرتبطة بإنتاجها، على الرغم أن استخدامها أصبح مثيرًا للجدل بشكل متزايد بسبب دورها في تغير المناخ.
المختبر
المختبر هو بيئة خاضعة للرقابة مصممة للبحث العلمي والتجارب والتحليل. يعود تاريخه إلى ورشات الكيمياء القديمة، لكن المختبر الحديث ظهر خلال الثورة العلمية في القرنين السادس عشر والسابع عشر، ليصبح مساحة العمل الأساسية للاكتشافات في الكيمياء والبيولوجيا والفيزياء. اليوم، المختبرات ضرورية في مجالات تتراوح من الطب والتكنولوجيا إلى الطب الشرعي والتعليم.
مجلة علمية
المجلة العلمية هي منشور دوري يشارك البحث الأصلي والمراجعات العلمية ضمن مجال أكاديمي محدد، تتبع عملية مراجعة الأقران الرسمية لضمان الجودة والصلاحية. أول المجلات المعترف بها، *Journal des sçavans* و *Philosophical Transactions of the Royal Society*، تأسست في عام 1665، مما يمثل تحولًا محوريًا من المراسلات الخاصة إلى سجل عام دائم للتقدم العلمي. اليوم، هي الوسيلة الأساسية لنشر النتائج الجديدة والتحقق من صحة المعرفة والبناء على العمل الجماعي لمجتمع البحث العالمي.
