خلايا البيروفسكايت: ثورة علمية في مجال الطاقة الشمسية تُعتبر الطاقة الشمسية واحدةً من أهم مصادر الطاقة المتجددة ، التي تؤدي دورًا بارزًا في تحقيق الاستدامة البيئية، وتلبية احتياجات الطاقة النظيفة المتزايدة للمجتمعات الحديثة.
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.
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.
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.
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%، حيث يمتص كلٌّ منهما جزءًا مختلفًا من طيف الشمس.
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.
حقّقت خلايا البيروفسكايت الشمسية إنجازًا جديدًا، من شأنه أن يُسهم في التغلب على التحديات التي تحدّ من نشرها على نطاق واسع. الخميس, نوفمبر 28 2024 . أخر الأخبار . ابتكار جديد لخلايا البيروفسكايت الشمسية.. يطيل عمرها 3 مرات ...
خلايا "البيروفسكايت" المرنة: كيف سيقود الابتكار الياباني ثورة الطاقة النظيفة في العالم؟ تكنولوجيا 20/11/2024 ...
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 ...
خلايا شمسية أكثر كفاءة وأقل سمية من البيروفسكايت الخلايا الشمسية من الجيل الأول تحتاج ضبط فجوة النطاق لكنها خطوة جيدة نحو الخلايا الشمسية غير الضارة (الأناضول)
ما هي خلايا البيروفسكايت؟ البيروفسكايت هو مجموعة من المواد البلورية التي تشترك في نفس التركيب البلوري لمركب تيتانات الكالسيوم. تتميز هذه المواد بقدرتها على تحويل كمية أكبر من ضوء الشمس إلى ...
تخطط الشركات لوضع طبقة من البيروفسكايت على الخلايا الشمسية الأخرى لصنع خلايا البيروفسكايت الترادفية ذات البنية الأكثر استقراراً، وذلك باستخدام تقنيات التبخر أو الطباعة (مثل الحبر على الصحف) وحتى "الطلاء بالدوران ...
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 وتساعد على الإنتاج الضخم.
خلايا البيروفسكايت الشمسية - الصورة من dauskardt تصنيع تقنيات الخلايا الشمسية الموفرة للطاقة . تحدد التفاعلات بين مكونات بنية البيروفسكايت نطاق الطاقة الذي يمكن أن يصل إليه، ويمكن أن يساعد ضبط نسبة هذه المكونات أو العثور ...
تركز شركة Greatcell Energy الأسترالية على تطوير خلايا البيروفسكايت الشمسية وتسويقها تجاريًا لتوليد الطاقة على نطاق واسع. وقد حققت الشركة تقدمًا كبيرًا في تحسين استقرار وكفاءة خلايا البيروفسكايت ...
يعمل جيانغ ليو زميل ما بعد الدكتوراه في مجموعة البروفيسور ستيفان دي وولف في مركز أبحاث الطاقة الشمسية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) ، على تطوير خلايا شمسية ترادفية عالية الكفاءة من مادة البيروفسكايت ...
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.
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.
تشهد خلايا البيروفسكايت الشمسية تطورات مهمة، تُعزز من نشرها على نطاق واسع خلال المرحلة المقبلة، وهو ما يتواءم مع جهود نشر تقنيات الطاقة المتجددة الأحدث عالميًا.
وعلى الرغم من تشابه البيروفسكايت والسيليكون في كونهما مركبات بلورية، إلا أن تكلفة إنتاج خلايا البيروفسكايت الشمسية تقل بنسبة تقريبية إلى النصف مقارنة بخلايا السيليكون الشمسية. وبفضل مرونتها العالية، تتيح خلايا ...
وبهذه الطريقة استطاع العلماء تطوير خلايا بيروفسكايت شمسية جديدة تتمتع بكفاءة تحويل طاقة تبلغ 25,6 في المائة، وهي قابلة للمقارنة مع خلايا السيليكون الشمسية وأعلى من خلايا البيروفسكايت الشمسية القياسية. والأهم من ذلك من ...
مع النضج التكنولوجي، هناك اتجاه ملحوظ نحو زيادة الاعتماد التجاري لخلايا البيروفسكايت الشمسية. وبدأت الشركات في تجريب منشآت وخطوط إنتاج تجارية واسعة النطاق، مدعومة بسياسات داعمة وحوافز تنظيمية تهدف إلى تطوير تكنولوجيات الطاقة المتجددة.
تطبيقات خلايا البيروفسكايت الشمسية. 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 ...
على سبيل المثال، قد تفقد بعض خلايا البيروفسكايت حوالي 80% من كفاءتها خلال عامين فقط، في حين أن خلايا السيليكون تأتي بضمان لمدة 25 عامًا مع انخفاض بسيط في الكفاءة لا يتجاوز 8% على مدار فترة الضمان.
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 قصيرة للغاية، مقارنة بخلايا السيليكون.
لم تجد الخلايا الشمسية المصنعة من البيروفسكايت طريقها إلى الأسواق التجارية حتى الآن، ويرجع ذلك إلى سببين رئيسيين أوضحهما الدماصي في حواره مع الجزيرة نت، إذ يقول إن "الثبات يقف عائقا أمام الخلايا الشمسية المصنوعة من ...
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 ...
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 إلكتروناتها باستخدام الطاقة الضوئية لإنتاج الطاقة الكهربائية.
ولكن لن يحدث أي من هذا على الأرجح ما لم تصبح خلايا البيروفسكايت الشمسية أكثر استقراراً بكثير. ومن المؤكد أن الباحثين لن يستسلموا بسهولة في مساعيهم لتحقيق هذا الأمر. وكما يقول غرين: "ما زالت هناك فرصة لتحقيق نجاح حقيقي ...
حظيت خلايا البيروفسكايت بإجماع خبراء الصناعة بوصفها نوعًا جديدًا من الجيل الثالث للألواح الشمسية، إذ إنها تدمج جميع مزايا الخلايا الكهروضوئية، لا سيما التصميم المكدس "البيروفسكايت والسيليكون البلوري"، الذي من شأنه ...
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 ...
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".
ما مميزات وعيوب خلايا البيروفسكايت الشمسية؟ يمكن ترسيب الألواح الشمسية من مادة البيروفسكايت بسهولة على معظم الأسطح . بما في ذلك الأسطح المرنة والمركبة. كما أن المواد خفيفة الوزن ورخيصة الإنتاج وفعالة مثل المواد ...
كفاءة معظم الخلايا الشمسية التجارية ليست عالية مثل الرقم القياسي العالمي الحالي لكفاءة PSC، والذي يبلغ 33.1٪. يقوم الباحثون بإنشاء مواد جديدة من البيروفسكايت وطوبولوجيا الأجهزة في محاولة لزيادة كفاءة PSC بشكل أكبر. من المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد على الخلايا الشمسية …
وقد حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية ذات المساحة الصغيرة كفاءة تحويل بنسبة 28% في يونيو/حزيران الماضي، واعتُمِدَت لدى جداول كفاءة الخلايا الشمسية المعتمدة دوليًا، متجاوزةً خلايا السيليكون التقليدية لأول مرة.
فالبيروفسكيت هي مادة تتمتع بهيكلية بلورية خاصة.وقد سبق لعلماء المواد أن بدأوا بإثبات الإمكانية الفولتضوئيّة للبيروفسكيت عام 2009، ومنذ ذلك الوقت، قامت العديد من المجموعات البحثية بتكوين البيروفسكيت ذات الفعالية ...
على سبيل المثال، شركة سيكيسوي الكيميائية، التي تستهدف تسويق الجيل الجديد من خلايا البيروفسكايت الشمسية ...
في بحث جديد نُشِرَ في 26 فبراير من العام الجاري في مجلة Nature Energy، كشف باحث من جامعة "كولورادو بولد" ومعاونوه عن طريقة مبتكرة لتصنيع خلايا البيروفسكايت الشمسية، الأمر الذي اعتبره المجتمع العلميّ إنجازًا بالغ الأهمية للبدء في تصنيع الجيل القادم من تكنولوجيا الطاقة الشمسية.
تلامس سعة أكبر مصنع لخلايا البيروفسكايت الشمسية في العالم 2 غيغاواط، وفق ما ورد في بيان منشور على الموقع الرسمي للشركة. وسيُبنى المصنع الجديد على مرحلتين، وسيصل طول الخلايا الشمسية المُنتجة إلى 2.4 مترًا، وعرض 1.2 مترًا.
كشف علماء من جامعة الملك عبدالله 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 ...