اختراق جديد في الطاقة المتجددة قد يحدث ثورة في الطاقة الشمسية
طور فريق من الباحثين نوعًا جديدًا من الخلايا الشمسية أكثر كفاءة وأقل تكلفة في الإنتاج بشكل ملحوظ من النماذج الحالية. يمكن لهذا الابتكار، الذي يستخدم مادة البيروفسكايت الجديدة، أن يخفض تكلفة الطاقة الشمسية بشكل كبير ويسرع التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة.
تحقق الخلايا الشمسية الجديدة معدل كفاءة يزيد عن 30%، مقارنة بـ 15-20% المعتادة للخلايا التقليدية القائمة على السيليكون. كما أنها مرنة وخفيفة الوزن، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني وصولاً إلى الإلكترونيات المحمولة.
نموذج أولي للخلية الشمسية المرنة الجديدة.
وفقًا للدراسة، فإن عملية التصنيع أبسط وتتطلب طاقة أقل، مما قد يؤدي إلى إنتاج ضخم بجزء صغير من التكلفة الحالية. وقد عقد الباحثون شراكات بالفعل مع العديد من شركات الطاقة لبدء الاختبارات التجارية.
وقال الباحث الرئيسي: “هذه خطوة كبيرة إلى الأمام لتكنولوجيا الطاقة الشمسية. نحن متحمسون لرؤية كيف سيؤثر هذا على أسواق الطاقة العالمية ويساعد في مكافحة تغير المناخ”.
نُشرت النتائج في مجلة علمية محكمة وتم تأكيدها من قبل خبراء مستقلين في هذا المجال.
مادة البيروفسكايت
البيروفسكايت ليس موقعًا ثقافيًا أو مكانًا واحدًا، بل هو فئة من المواد البلورية سميت على اسم معدن البيروفسكايت، الذي اكتشف لأول مرة في جبال الأورال في روسيا عام 1839 وسمي على اسم عالم المعادن الروسي ليف بيروفسكي. في العلوم الحديثة، حظيت هذه المواد باهتمام كبير لاستخدامها في الخلايا الشمسية، ومصابيح LED، والأجهزة الإلكترونية الضوئية الأخرى بسبب كفاءتها العالية وتكاليف إنتاجها المنخفضة. يتضمن تاريخها تطورًا سريعًا من كونها فضولًا جيولوجيًا إلى لاعب رئيسي في تكنولوجيا الطاقة المتجددة على مدى العقدين الماضيين.
الخلية الشمسية
الخلية الشمسية، أو الخلية الكهروضوئية، هي جهاز يحول الطاقة الضوئية مباشرة إلى كهرباء. اكتشف المفهوم لأول مرة في عام 1839 من قبل الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل، لكن أول خلية شمسية عملية من السيليكون تم تطويرها في عام 1954 في مختبرات بيل. اليوم، تعتبر الخلايا الشمسية تقنية رئيسية للطاقة المتجددة، حيث تعمل على تشغيل كل شيء بدءًا من الأجهزة الصغيرة وصولاً إلى محطات الطاقة واسعة النطاق.
الخلايا القائمة على السيليكون
تشير “الخلايا القائمة على السيليكون” عادةً إلى الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون، وهي مادة أساسية في تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية. تم تطوير هذه الخلايا في منتصف القرن العشرين، وتحول ضوء الشمس إلى كهرباء وهي أساسية للألواح الشمسية الحديثة. دفع استخدامها على نطاق واسع نمو الطاقة المتجددة، مع تحسينات مستمرة في الكفاءة وخفض التكاليف على مدى عقود.
الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني
تشير الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني (BIPV) إلى مواد الطاقة الشمسية التي يتم دمجها بسلاسة في هياكل المباني، مثل الأسطح أو الواجهات أو النوافذ، لتحل محل مكونات البناء التقليدية. ظهرت هذه التكنولوجيا في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي حيث سعى المهندسون المعماريون والمهندسون إلى الجمع بين توليد الطاقة المتجددة والتصميم الجمالي. اليوم، تلعب الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني دورًا متزايدًا في الهندسة المعمارية المستدامة، مما يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري مع الحفاظ على السلامة البصرية والوظيفية للمباني.
الإلكترونيات المحمولة
تشير الإلكترونيات المحمولة إلى الأجهزة المدمجة التي تعمل بالبطارية والمصممة للاستخدام الشخصي أثناء التنقل، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية. بدأ تاريخها في منتصف القرن العشرين مع اختراع الراديو الترانزستور، تلاه أول هاتف محمول باليد في عام 1973 وظهور المساعدات الرقمية الشخصية في التسعينيات. اليوم، هي أدوات أساسية للاتصال والعمل والترفيه، مدفوعة بالتقدم السريع في التصغير والتكنولوجيا اللاسلكية.
