إعلان عن إنجاز كبير في مجال الطاقة المتجددة
حققت تقنية جديدة للألواح الشمسية كفاءة قياسية تبلغ 45٪، وهي قفزة كبيرة عن المعيار السابق في الصناعة. يعد هذا التقدم بجعل الطاقة الشمسية أكثر بأسعار معقولة وانتشاراً.
نجح فريق البحث في دمج مواد متقدمة، بما في ذلك طبقات البيروفسكايت، مع السيليكون التقليدي. هذا النهج الهجين هو المفتاح لتحقيق المكاسب غير المسبوقة في الأداء.
تفاصيل رئيسية للمشروع
- الكفاءة: 45٪ في ظروف المختبر.
- التخفيض المحتمل في التكلفة: حتى 30٪ للمستهلك النهائي.
- التوافر التجاري المتوقع: خلال السنوات الثلاث القادمة.
يتوقع محللو الصناعة أن هذه الابتكار يمكن أن يسرع التحول العالمي بعيداً عن الوقود الأحفوري. لاحظ أحد قادة المشروع خلال الإعلان: “إن قابلية التوسع في هذه التقنية هي جانبها الأكثر إشراقاً”. كما أن مصانع التصنيع التجريبية موجودة بالفعل في مراحل التخطيط.
ستركز الاختبارات الإضافية على المتانة طويلة الأمد والأداء في ظروف الطقس الواقعية. الهدف هو ضمان قدرة الألواح على تحمل عقود من الاستخدام مع الحد الأدنى من التدهور.
تقنية الألواح الشمسية
تقنية الألواح الشمسية، التي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء، تعتمد على التأثير الكهروضوئي الذي لوحظ لأول مرة عام 1839. تسارع تطورها العملي في منتصف القرن العشرين، لا سيما مع إنشاء مختبرات بيل لأول خلية شمسية سيليكونية حديثة عام 1954. اليوم، تعد حجر زاوية في جهود الطاقة المتجددة العالمية، وهي تتطور بسرعة لتصبح أكثر كفاءة وبأسعار معقولة.
الخلايا الكهروضوئية
الخلايا الكهروضوئية، المعروفة باسم الخلايا الشمسية، ليست مكاناً أو موقعاً ثقافياً محدداً، بل هي تقنية تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. تم عرضها بشكل عملي لأول مرة عام 1954 في مختبرات بيل في الولايات المتحدة، بناءً على اكتشاف التأثير الكهروضوئي من قبل إدموند بيكريل عام 1839. أصبحت هذه التقنية الآن حجر زاوية في البنية التحتية العالمية للطاقة المتجددة، وتشغل كل شيء من الأجهزة الصغيرة إلى مزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق.
طبقات البيروفسكايت
تشير “طبقات البيروفسكايت” إلى فئة من المواد البلورية الاصطناعية، المسماة على اسم معدن البيروفسكايت (أكسيد الكالسيوم والتيتانيوم)، والتي يتم هندستها للاستخدام في تقنيات متقدمة مثل الخلايا الشمسية. بدأ تاريخها في العلوم الحديثة يجذب اهتماماً كبيراً حوالي عام 2009 عندما تم تطبيقها بنجاح لأول مرة في الأجهزة الكهروضوئية، مما أدى إلى ارتفاع سريع في الأبحاث بسبب كفاءتها العالية وإمكانية إنتاجها بتكلفة منخفضة. اليوم، تمثل مجالاً متقدماً وواعداً للغاية في علم المواد لجيل الطاقة المتجددة القادم.
السيليكون
“السيليكون” ليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً محدداً، بل هو عنصر كيميائي (Si) وهو المادة الأساسية المستخدمة في أشباه الموصلات. أصبحت منطقته التي تحمل الاسم، **وادي السيليكون** في كاليفورنيا، مركزاً عالمياً للتكنولوجيا والابتكار بدءاً من منتصف القرن العشرين، مدعوماً بنمو صناعة أشباه الموصلات، ورأس المال الاستثماري، وشركات مثل فيرتشايلد سيميكونداكتور وإنتل. يرتبط تاريخ المنطقة ارتباطاً وثيقاً بتطوير الرقاقة الدقيقة القائمة على السيليكون، التي أحدثت ثورة في مجال الحوسبة والإلكترونيات الحديثة.
الوقود الأحفوري
“الوقود الأحفوري” ليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً واحداً، بل هو فئة من مصادر الطاقة تشكلت من بقايا النباتات والكائنات الحية المتحللة على مدى ملايين السنين. تاريخياً، أدى استخراجها واستخدامها على نطاق واسع إلى تشغيل الثورة الصناعية، مما غير المجتمع البشري والصناعة والنقل بشكل جذري. اليوم، تعد مواقع مثل مناجم الفحم وحقول النفط هي المواقع الفعلية المرتبطة بإنتاجها، على الرغم من أن استخدامها أصبح مثيراً للجدل بشكل متزايد بسبب دورها في تغير المناخ.
ظروف المختبر
تشير “ظروف المختبر” إلى بيئة علمية خاضعة للسيطرة مصممة لتقليل المتغيرات الخارجية وضمان تجارب دقيقة وقابلة للتكرار. ظهر المفهوم خلال الثورة العلمية وتم تأسيسه بالكامل في القرن التاسع عشر مع ظهور مختبرات البحث الحديثة. إنه يمثل مبدأً أساسياً للمنهج العلمي، مما يسمح بإجراء اختبارات واكتشافات دقيقة.
ظروف الطقس الواقعية
“ظروف الطقس الواقعية” ليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً محدداً، بل هو مفهوم عام يصف الحالة الجوية الفعلية في موقع ما. تاريخياً، لاحظ البشر الطقس وسجلوه لآلاف السنين، حيث تقدمت الدراسة المنهجية بشكل كبير مع اختراعات مثل البارومتر في القرن السابع عشر. اليوم، يعد فهم الطقس الواقعي أمراً بالغ الأهمية للزراعة والسفر والسلامة، وتمكنه شبكة عالمية من الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار ونماذج التنبؤ.
مصانع التصنيع التجريبية
مصانع التصنيع التجريبية هي منشآت صغيرة الحجم تُستخدم لاختبار وتحسين عمليات الإنتاج قبل التنفيذ الصناعي على نطاق كامل. إنها تعمل كجسر بين البحث المخبري والتصنيع التجاري، مما يسمح للشركات بتحديد التحديات التقنية وحلها. تاريخياً، أصبح استخدامها واسع الانتشار خلال القرن العشرين مع ظهور صناعات معقدة مثل الكيماويات والأدوية، حيث يكون التحقق من العملية أمراً بالغ الأهمية للسلامة والكفاءة.
