كل أنواع خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية تحتوي على طبقة واحدة موجبة وطبقة واحدة سالبة على الأقل, ولديها أقطاب كهربائية موصلة أمامية وخلفية لحمل الإلكترونات المشحونة التي امتصت طاقة الفوتونات ونقلها من الطبقة السالبة إلى الطبقة الموجبة عبر سلك منتجةً بذلك تياراً كهربائياً. أنواع مختلفة من خلايا البيروفسكايت الشمسية
خامساً: أنواع خلايا البيروفسكايت: كل أنواع خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية تحتوي على طبقة واحدة موجبة وطبقة واحدة سالبة على الأقل, ولديها أقطاب كهربائية موصلة أمامية وخلفية لحمل الإلكترونات المشحونة التي امتصت طاقة الفوتونات ونقلها من الطبقة السالبة إلى الطبقة الموجبة عبر سلك منتجةً بذلك تياراً كهربائياً.
تتمتع خلايا البيروفسكايت الشمسية بآفاق تطبيقية واسعة في مجال الطاقة, بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح, محطات الطاقة الشمسية, أجهزة شحن الطاقة الشمسية المحمولة, إمدادات الطاقة للمنطقة النائية, المجالات البحرية والطيران, إلخ.
تُعتبر النتائجُ السابقةُ مشجعةً للغاية، ولكن علينا ألَّا ننسى أنَّ هناك ما يزيد عن 8000 ساعةٍ في العامِ الواحدِ؛ لذا فهناك حاجَةٌ إلى إجراء اختبارات أطول؛ لتحديد مدى تحمل هذه الخلايا الجديدة للعمل الإضافيّ، وسيكون من السابق لأوانه القول بأنَّ خلايا البيروفسكايت تتمتع بالاستقرار نفسه الذي نجده في ألواح السيليكون.
مِن هنا، انطلق ماكغي ومعاونوه لإيجاد طريقة جديدة لطلاء البيروفسكايت على الألواح الزجاجية بشكل يمنع تفاعل المادة مع الهواء، ووجدوا أنَّ إضافةَ مُركب فورمات ثنائي ميثيل الأمونيوم “DMAFo” إلى محلول البيروفسكايت قبل الطلاء يمكن أنْ يمنعَ عمليةَ التأكسد.
يمكن تقسيم البيروفسكايت إلى نوعين: المتكافئ وغير المتكافئ. الصيغة العامة هي نفسها المعروفة ب ABX3, إذ يمثل الجزء A بعناصر ك:Ca2+, Mg2+, Ba2+, Na+, K أو غيرها من العناصر، أما الجزء B فيمثل بعناصر ك:Nb5+, Ti4+, Fe2+, Fe3+, Mg2+, Ca2+, Na+ وغيرها من العناصر.
الفرق البحثية حول العالم نجحت في إنتاج خلايا شمسية من نوع (البيروفسكايت) تظل تعمل بكفاءة حتى عمر 10 سنوات، ولكن هذا العمر لا يزال أقل بنحو 10 سنوات من عمر خلايا السيليكون، التي يمكن أن تحافظ على كفاءتها حتى 20 سنة، ولكن كما ...
وهذا ما يجعل تقنية البيروفسكايت مثالية لتشكيل خلايا "ترادفية" تجمع بين طبقات من السيليكون والبيروفسكايت لزيادة الكفاءة دون الحاجة إلى زيادة حجم اللوح الشمسي.
وتتألف خلايا البيروفسكايت الشمسية الكهروضوئية من عدّة طبقات، وتكون الطبقة الماصة للضوء من مادة البيروفسكايت، وهي عبارة عن مركّب معدني يحتوي على الأكسجين والكالسيوم والتيتانيوم.
هناك أيضًا إمكانية لاستخدام بديل الرصاص في خلايا البيروفسكايت الشمسية (مثل البيروفسكايت المستندة إلى القصدير) ، لكن كفاءة تحويل الطاقة لهذه الأجهزة لا تزال كبيرة وراء الأجهزة القائمة على الرصاص ، مع سجل البيروفسكيت ...
يقوم العلماء باختبار خلايا البيروفسكايت الشمسية عن طريق وضعها فوق خلايا السيليكون التقليدية لصنع خلايا مُركبة، إذْ يمكن أنْ يؤدي استخدامُ المادتينِ إلى زيادة كفاءة الألواح بنسبة تزيد عن 50% ...
ما هي بعض أهداف البحث الحالية؟ بينما يتم تسويق خلايا البيروفسكايت الشمسية ، بما في ذلك البيروفسكايت على ترادفات السيليكون ، من قبل عشرات الشركات في جميع أنحاء العالم ، لا تزال هناك تحديات علمية وهندسية أساسية يجب ...
وقد يساهم هذا الاكتشاف في تحفيز عملية تسويق الخلايا الشمسية المصنعة من معدن البيروفسكايت ومادة السيليكون، حيث تشير النتائج التي توصل اليها علماء كاوست إلى أن خلايا البيروفسكايت العلوية الخالية من مركبات البروميد ...
خلايا "البيروفسكايت" المرنة: كيف سيقود الابتكار الياباني ثورة الطاقة النظيفة في العالم؟ ... من الألواح ...
أظهرت خلايا البيروفسكايت الشمسية تقدماً ملحوظاً في السنوات الأخيرة، مع زيادات سريعة في كفاءة التحويل الضوئي - الكهربائي، من كفاءة تقارب 3٪ في عام 2006 إلى كفاءة تزيد عن ٢٥% اليوم، بالإضافة إلى كونها مرنة وشفافة ما يسهل ...
إلى جانب ذلك تبرز عملية تحضير خلايا البيروفسكايت أقصر من حيث المدة الزمنية، كما أنها لا تستهلك سوى طاقة أقل مقارنة بعمليات خلايا السيليكون البلورية التقليدية؛ ما يوفر مزايا من حيث التكلفة.
Image source:EE Power. ما هي خلايا بيروفسكايت الشمسية الكهروضوئية؟ الجزء الثاني: بعد أن تعرفنا في المقال السابق على مادة البيروفسكايت وأهميتها وكفاءة تحويل الطاقة فيها انقر هنا للاطلاع عليها, سنتابع في هذا المقال التعرّف على ...
وعلى الرغم من أن خلايا البيروفسكايت الشمسية أكثر كفاءة وأقل تكلفة من الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون، فإن مادة البيروفسكايت كانت حتى الآن محدودة بسبب افتقارها إلى الاستقرار على المدى الطويل.
البيروفسكايت نوع من المواد التي تصنف ضمن أشباه الموصلات، وأثارت اهتمام العلماء في السنوات الأخيرة مع وعود بتطوير خلايا شمسية عالية الكفاءة ومنخفضة التكلفة، ومع ذلك فإنها مادة حساسة للغاية لاختلافات درجات الحرارة ...
طورت بعض الدراسات الحديثة خلايا بيروفسكايت قادرةً على تحقيق كفاءة تزيد عن 15%. وفي نوفمبر 2022، سجل علماء بقيادة هاو تشين من جامعة تورنتو رقمًا قياسيًا جديدًا لكفاءة الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت.
وبفضل مرونتها العالية، تتيح خلايا البيروفسكايت مجالًا واسعًا للتطبيقات التي يمكن نشرها فيها. أخيراً، من المتوقع أن تحقق هذه الخلايا قدرات طاقية أكبر من نظرائها السيليكونية، نظرًا لقدرتها ...
يستخدم طلاء البيروفسكايت لتحضير خلايا البيروفسكايت الشمسية. خلية البيروفسكايت الشمسية هي نوع جديد من تكنولوجيا الخلايا الشمسية, والذي يتميز بخصائص تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بشكل فعال. مع ظهور الطاقة المتجددة ...
أنجزت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست" السعودية دراسة بحثية في تصميم خلايا البيروفسكايت الشمسية تعمل على إطالة عمرها الافتراضي ورفع كفاءتها إلى مستويات تقارن بخلايا السيليكون الشمسية الأكثر تكلفة.
كل أنواع خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية تحتوي على طبقة واحدة موجبة وطبقة واحدة سالبة على الأقل, ولديها أقطاب كهربائية موصلة أمامية وخلفية لحمل الإلكترونات المشحونة التي امتصت طاقة ...
يقول الدماصي لشبكة SciDev : "توصلت الفرق البحثية إلى إنتاج خلايا شمسية من (البيروفسكايت) تعمل بكفاءة حتى عمر 10 سنوات، ولا يزال هذا العمر أقل بنحو 10 سنوات من عمر خلايا السيليكون".
كشف علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، في دراسة بحثية نشرت في المجلة العلمية الشهيرة نيتشر (Nature)، عن استراتيجية جديدة في تصميم خلايا البيروفسكايت الشمسية تعمل على إطالة عمرها الافتراضي ورفع كفاءتها ...
إن تسمية البيروفسكايت أخذت في يومنا هذا منحى آخر يطلق على تلك التقنية المستخدمة في تصنيع الخلايا الشّمسية من البيروفسكايت، لكن السؤال المطروح قبل التطرّق في هذه السّلسلة إلى هذه التقنية في تصنيع الخلايا الشّمسية ...
يعتبر تطوير البيروفسكايت عالي الاستقرار والفعال بناءً على مزيج غني من البروم واليود أمرًا بالغ الأهمية لإنشاء خلايا شمسية ترادفية.
واحدة من أهم التقنيات التي أحرزت تقدماً كبيراً من حيث الإنتاج والمردود هي خلايا البيروفسكايت (Persovskite) والتي سنتعرف إليها في هذه السّلسلة من المقالات والتي تبدأ بهذا المقال.
توفر الخلايا الشمسية البيروفسكايت عملية إنتاج فعالة من حيث التكلفة مقارنة بخلايا السيليكون التقليدية، مع تقنيات مثل معالجة المحلول، والطباعة، والترسيب البخاري التي يمكن توسيع نطاقها ...
وتتطلب خلايا البيروفسكايت طبقات رقيقة جدًا ممتصة للضوء، وعادةً ما تكون المواد المستعملة منخفضة التكلفة ووفيرة، وهذا يقود المدافعين عن الصناعة إلى القول بأنه إذا آُنتِجَت خلايا البيروفسكايت على نطاق خلايا السيليكون ...
ارتفعت كفاءة الطاقة الكهروضوئية من البيروفسكايت من 2% في عام 2006 إلى أكثر من 20.1% في عام 2015 6 من المتوقع أن يصل سوق الطاقة الكهروضوئية المصنوعة من البيروفسكايت إلى 214 مليون دولار بحلول عام 2025 6 في حين أن كفاءة خلايا الطاقة ...
في هذه المقالة, سنخبرك عن خلايا البيروفسكايت الشمسية ونمنحك فهمًا وفهمًا متعمقين للبيروفسكايت!
تضم خلايا البيروفسكايت في تصميمها القصدير أو الرصاص, وهي مواد جيدة لتصنيع الخلايا الشمسية الكهروضوئية, وتعتبر ذراتها مثالية لتكوين جزيئات مع ذرات أخرى للحصول على مواد أنصاف نواقل, يمكن إثارة إلكترو...
توصل باحثون مصريون إلى طريقة جديدة لإنتاج "أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران" ، التي تُعد مكونًا رئيسيًّا في خلايا البيروفسكايت الشمسية.
وقد طرأت تطوّرات عديدة على مستوى مردود خلايا البيروفسكايت؛ إذ لم تكن بدايةً خلايا جذابة للاستثمار؛ إذ بلغ المردود أقل من 4% قبل عام 2009 كما ذكرنا في مقال سابق، حتى أنها لم تكن مستقرة الأداء، وفي عام 2012 وصل المردود إلى 10% ...
لم يتسع استخدام خلايا البيروفسكايت حينها على نطاق واسع، نظرا لبعض العيوب التي ظهرت فيها في ذلك الوقت وأبرزها، كفاءتها القليلة التي لا تتعدى نسبة 4%، وكذا التغيرات التي تطرأ على تركيبها الذري مع تغير الظروف المناخية.
يشير هذا إلى إمكانية استخدام خلايا البيروفسكايت في تجميع الطاقة بالفضاء؛ لذا كشفت وكالة الفضاء الأوروبية عن أنها ستحقق فيما إذا كانت الأقمار الصناعية يمكنها إرسال الكهرباء إلى الأرض خلال هذا العام.
باتت خلايا البيروفسكايت الشمسية قاب قوسين من تحويل حلم توليد الكهرباء النظيفة في الفضاء، إلى واقع بعد أن ظل يراود خيال العلماء لسنوات طويلة.. وفي يوليو/تموز من عام 2023، أعلن باحثون من جامعة سيدني الأسترالية توصلهم إلى ...
محمد الحداد طوّر مهندسون في جامعة واشنطن ما يعتقدون أنه أشباه موصلات أكثر ثباتا وأقل سمية للتطبيقات الشمسية باستخدام مادة البيروفسكايت الجديدة، وفق دراسة نشرت يوم 26 يوليو/تموز بمجلة "كيمستري ...