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.
وقد وصلت كفاءة التحويل في بعض خلايا بيروفسكايت الكهروضوئية المتعدّدة الطبقات إلى 26%, وقد تمّ العمل مؤخراً على دمج طبقات بيروفسكايت مع خلايا سيليكونية تقليدية بترتيب “خلية ترادفية tandem cell” بحيث يمكن للخلية الناتجة التقاط فوتونات تعجز الخلية الكهروضوئية السيليكونية من التقاطها لوحدها, وبالتالي رفع كفاءة تحويل الطاقة لها.
ويبيّن الشكل التالي بنية أحد الأنواع وهو بلورات هاليد بيروفسكايت الرصاص, والتي تتألف من شبكة من جزيئات ثمانية الروابط تدعى هاليدات الرصاص وهي عبارة عن ذرة رصاص مرتبطة بست ذرات هالوجين وقد يكون هذا الهالوجين إمّا يود أو كلور أو البروم, تحيط هذه الشبكة بجزئ أصغر هو ميثيل أمونيوم كاتيون. الهيكل الذري لمادة البيروفسكايت المستخدمة في الخلايا الشمسية
وفي هذا السياق، اكتشف مهندسون من جامعة “كولورادو بولدر” طريقةً جديدةً لتصنيع خلايا البيروفسكايت الشمسية. هذه الطريقة الجديدة لإنتاج خلايا البيروفسكايت يمكن أن تؤدي إلى ثورة في قطاع الطاقة الشمسية، وهذا عن طريق خفض تكلفة بناء وتشغيل الأنظمة، ورفع كفاءة عملها بما يتناسب مع تطبيقات عديدة، مثل السيارات الكهربائية، وإضاءة المنازل.
تُعد الخلايا الشّمسية القائمة على البيروفسكايت اليوم واحدة من أبرز الحلول الممكنة في صناعة الخلايا الكهروضوئية (**Photovoltaik) لاستخدام الخلايا الشّمسية غير المكلفة القابلة للمعالجة ( غير مكلفة لسببين: الأول توفر المواد الأولية بسهولة في الطبيعة والثاني المردود المرتفع مما يجعل الإنتاج منها أكثر اقتصادية وهذا ما يعول عليه أكثر في السنوات القادمة).
ويقول كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، كريس كيس، إن المستعملين النهائيين سيجدون خلايا البيروفسكايت المصنوعة من شركة أكسفورد الكهروضوئية في منتصف العام المقبل، حسبما نشرته مجلة نيتشر العلمية الأسبوعية البريطانية ( nature ).
وأشار ليو إلى أنه في عام 2023، كانت أكبر 10 شركات في العالم في إنتاج الخلايا الكهروضوئية كلها من الصين، بسعة إجمالية تبلغ 681.2 جيجاوات، وهو ما يمثل 66 في المائة من الإجمالي العالمي.
تحول الخلايا الكهروضوئية الفوتونات الموجودة في ضوء الشمس إلى كهرباء. لكن ليست كل الفوتونات متشابهة، فهي لديها كميات مختلفة من الطاقة، وتتوافق مع أطوال موجية مختلفة في الطيف الشمسي.
تشترك جميع الخلايا الشمسية ، بغض النظر عن مكوناتها ، في أشياء معينة. وبشكل عام, هناك نوعان أساسيان لخلايا البيروفسكايت, وهما: خلايا الأغشية الرقيقة: تتألف فقط من البيروفسكايت كمادة كهروضوئية.
اكتُشف البيروفسكايت لأول مرة عام 1839، وأثبت العلماء في عام 2009 خصائصه الكهروضوئية، وتم إنتاج أول خلية شمسية منه في عام 2011، بكفاءة بلغت 3.5%.
رفع أداء الخلايا الكهروضوئية بتقنية مصرية جديدة (صور) في ظل التوجه العالمي نحو التوسع في الطاقة الشمسية، شهد مجال تحسين أداء الخلايا الكهروضوئية منافسة محتدمة بين الباحثين والمتخصصين…
كيف تغير إنتاج الخلايا الكهروضوئية منذ عام 2000 مقدمة في العقدين الماضيين، شهدت صناعة الخلايا الكهروضوئية نموًا وتطورًا كبيرًا. لقد لعبت التطورات في التكنولوجيا وعمليات التصنيع والسياسات الحكومية دورًا حاسمًا في ...
تحمل الخلايا الكهروضوئية البيروفسكايت وعدًا بكفاءة عالية, مواد منخفضة الإمكانات, وخفض تكاليف المعالجة. فضلاً عن ذلك, أنها توفر المرونة, الشفافية, عوامل الشكل القابلة للتخصيص, وزن خفيف, و اكثر.
تُعد الخلايا الشّمسية القائمة على البيروفسكايت اليوم واحدة من أبرز الحلول الممكنة في صناعة الخلايا الكهروضوئية (**Photovoltaik) لاستخدام الخلايا الشّمسية غير المكلفة القابلة للمعالجة( غير مكلفة ...
البيروفسكايت هو معدن طبيعي أثار الكثير من الضجة في مجال صناعة الطاقة الشمسية، وتتمتع الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت بكفاءة تفوق خلايا السيليكون التقليدية.
السيليكون يعتبر السيليكون العنصر الأكثر استخدامًا في إنتاج الخلايا الكهروضوئية. وهو عنصر غير معدني متوفر بكثرة في القشرة الأرضية، مما يجعله مادة فعالة من حيث التكلفة ومتوفرة بسهولة لإنتاج الخلايا الشمسية.
وتوقّع صبر -في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)- أن تقود خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية المنافسة، وتتربع على عرش الخلايا الشمسية في الأسواق التجارية مستقبلًا، نتيجة لكفاءتها العالية.
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 ...
وأشار ليو إلى أنه في عام 2023، كانت أكبر 10 شركات في العالم في إنتاج الخلايا الكهروضوئية كلها من الصين، بسعة إجمالية تبلغ 681.2 جيجاوات، وهو ما يمثل 66 في المائة من الإجمالي العالمي.
تُعد الخلايا الشّمسية القائمة على البيروفسكايت اليوم واحدة من أبرز الحلول الممكنة في صناعة الخلايا الكهروضوئية (**Photovoltaik) لاستخدام الخلايا الشّمسية غير المكلفة القابلة للمعالجة( غير مكلفة لسببين: الأول توفر المواد ...
وفي حين يتم دراسة العديد من أنواع المواد الكهروضوئية، فإن البيروفسكايت بلا شك من بين أكثر المواد الواعدة نظرًا لإمكاناتها في الإنتاج منخفض التكلفة والكفاءة العالية.
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 ...
بوصفها نوعًا جديدًا من الجيل الثالث للألواح الشمسية؛ فإن خلايا البيروفسكايت قد حظيت بإجماع خبراء الصناعة؛ إذ إنها تدمج جميع مزايا الخلايا الكهروضوئية، وخاصة التصميم المكدس "البيروفسكايت و السيليكون البلوري"، والذي ...
الجيل الثالث من الخلايا الكهروضوئيه: هي خلايا شمسيه قادره على اجتياز الحد المعروف حاليا ب (Shockley–Queisser limit) والذي يوكد على ان الخلايا الشمسيه الحاليه تستطيع ان تنتج الطاقة بكفاءة تصل إلى 33.7%. [1]
وتوقّع صبر أن تقود خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية المنافسة، وتتربع على عرش الخلايا الشمسية في الأسواق التجارية مستقبلًا؛ نتيجة لكفاءتها العالية، مؤكدًا أن هذه الخلايا قد شهدت تطورًا كبيرًا على صعيد الكفاءة خلال مدة ...
رغم فرق تكلفة إنتاج الخلايا الشمسية من السيليكون، مقارنة بمادة "البيروفسكايت"، فإن ... على اكتشافها، إلا أنه فقط في 2009 ، أثبت العلماء خصائص هذه المادة الكهروضوئية، وتم إنتاج أول خلية شمسية ...
استخدم الباحثون ما يُعرف بطريقة "توليف المذيبات الحرارية" (Solvothermal Synthesis) عند درجة حرارة منخفضة، ودمجوا "أنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران" في طبقة ناقلة للثقوب ضمن خلايا البيروفسكايت ...
الابتكارات المستقبلية: تستمر الأبحاث في دفع حدود تكنولوجيا الخلايا الشمسية، حيث تعد التطورات في خلايا البيروفسكايت الشمسية والخلايا الكهروضوئية العضوية بكفاءة أكبر وتكاليف إنتاج أقل.
يسلط المؤتمر الضوء على إثبات المفاهيم التجريبية والنظرية المتعلقة بتطوير الخلايا الشمسية الهجينة وخلايا البيروفسكايت متعددة الوصلات بالكامل، والمفاهيم الجديدة في تصنيع الخلايا الشمسية ...
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 ...
العلم وراء الأنظمة الكهروضوئية: كيف تعمل الخلايا الشمسية تعمل من خلال التأثير الكهروضوئي، وهي ظاهرة فيزيائية وكيميائية حيث تقوم مواد معينة، مثل السيليكون، بتوليد الكهرباء عند تعرضها للضوء.
يتم إنتاج هذه الخلايا عن طريق وضع طبقات من الخلايا الكهروضوئية لإنشاء وحدة وهي الخيار الأرخص لإنتاج الألواح الشمسية، يمكن تصفيح الخلايا على النوافذ والمناور وبلاط الأسقف وغيرها من الركائز، بما في ذلك الزجاج والمعادن ...