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.
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.
واكتُشِف من خلال الأبحاث أيضًا أن بعض مواد البيروفسكايت يُمكن أن تعمل بتقنية الليزر مثل مجموعة مركبات LaAlO3 (النيوديميوم النشط)؛ إذ يُمكن لهاليدات الرصاص وهاليدات الكلور تحويلَ الضوء المرئي إلى أشعة تحت الحمراء (2).
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.
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.
وأظهرتِ التجاربُ -بالإضافة إلى ما سبق- أنَّ خلايا البيروفسكايت المصنوعة باستخدام مادة “DMAFo” يمكن أنْ تُحقق بمفردها كفاءةً تصل -تقريبًا- إلى 25%، كما تعمل المادة المضافة على تحسين استقرار الخلايا.
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 ...
ثلاثة مخططات هيكلية نموذجية للخلايا الشمسية بيروفسكايت: (أ) هيكل mesoporous. (ب) هيكل مستو منتظم ؛ (ج) هيكل مستو مقلوب. عادة ما يتم تقسيم خلايا البيروفسكايت الشمسية إلى هياكل جهاز (مقلوبة) عادية ...
البلورات السوداء والصفراء وتقدم دراسة جديدة أخرى أعدها باحثون من جامعة لوفان الكاثوليكية في بلجيكا -لأول مرة- طريقة لكيفية تثبيت نوع واعد من بلورات البيروفسكايت -من صنع الإنسان- يمكنها تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
وجمع الباحثون خلية شمسية من البيروفسكايت وخلية شمسية من السيليكون، لإنشاء نصف خلية مزدوجة الوصلات، ما يوفر قاعدة مثالية لربط خلية البيروفسكايت الشمسية المدمجة مع السيانات، حسبما نشره موقع "تك إكسبلور" Tech Xplore.
وعلى عكس بلورات السيليكون, فإنّ عملية تصنيع خلايا البيروفسكايت سهلة جداً و لا تتطلب ظروف تشغيل خاصّة كدرجات الحرارة العالية المطلوبة لإنتاج بلورات سيليكونية بنقاوة عالية, بل يكفي عملية خلط ...
والخلايا الترادفية: والتي تحتوي على طبقة أو عدّة طبقات من البيروفسكايت متوضّع فوق خلية السيليكون البلوري التقليدية, وهناك نوع خاص من الخلايا الترادفية تتألف من طبقة واحدة من البيروفسكايت متوضّعة فوق طبقة من نحاس ...
على نحو عام فإن هيكل البيروفسكايت هو عبارة عن هيكل ثلاثي الأبعاد بثمانية أوجه (bx6) كما يوضح الشكل (2) وتتوزع الأيونات الموجبة ( الكاتيونات) a في اثني عشر موقعاً، في حين أنه تتوزع الكاتيونات b في ...
يمكن لمواد البيروفسكايت أيضًا أن تعمل مع خلايا السيليكون، مما يؤدي إلى إنشاء أجهزة شمسية أفضل 10 تستخدم هذه الخلايا الهجينة البيروفسكايت لالتقاط الضوء بشكل أفضل والسيليكون لتحقيق الفعالية ...
تجدر الإشارة إلى أن السيليكون هو المادة الأساسية داخل 95% من الألواح الشمسية، وبدلًا من استبداله، تستغلّه شركتا أوكسفورد بي في وشركات أخرى مثل هانهوا كيوسيلز (Hanwha Q CELLS) وغيرهما، إذ تضع هذه الشركات طبقات البيروفسكايت ...
بطارية السيليكون غير المتجانسة البيروفسكايت. في ظل التقدم الذي يقوده العلماء في أبحاث الطاقة الشمسية وتقنياتها تظر تقنية خلايا بيروفسكيت - perovskite cells كتقنية تمثل خطوة كبيرة في رفع كفاءة ...
وقد كشف علماء من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية في دراسة بحثية عن استراتيجية جديدة نشرت في المجلة العلمية (Nature) وهي تصميم لخلايا البيروفسكايت الشمسية يعمل على رفع كفاءتها وإطالة عمرها ...
يمكن لخلايا البيروفسكايت الشمسية من تركيبات معينة تحويل الأشعة فوق البنفسجية والمرئية إلى كهرباء بكفاءة عالية ، ما يتيح استخدامها في خلايا هجينة مع مواد ممتصة للأشعة الأخرى مثل السيليكون البلوري الذي يحول ضوء الأشعة ...
يمكن ترسيب الألواح الشمسية من مادة البيروفسكايت بسهولة على معظم الأسطح . بما في ذلك الأسطح المرنة والمركبة. ... وفعالة مثل المواد الكهروضوئية الرائدة اليوم، والتي تتكون أساسًا من السيليكون.
في هذا البحث المنشور، يفيد الباحثون بتكوين طبقة بينية بين طبقة ناقلة للإلكترونات مصنوعة من ثاني أكسيد السيليكون وطبقة ممتصة للضوء من هاليد البيروفسكايت.
ومِن أبرز هذه البدائل مادة البيروفسكايت. البيروفسكايت هي مادة صناعية شبة موصلة، وقادرة على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بكفاءة أكثر من السيليكون، وبتكلفة إنتاج أقل.
وعلى الرغم من وجود السيليكون، فإن العلماء وجدوا في خلايا البيروفسكايت كفاءة أعلى، وأصبحت تقنيات الطاقة الشمسية القائمة على البيروفسكايت هي الجيل التالي من الخلايا الشمسية، والتي تساعد على الحصول على طاقة أنظف وأكثر ...
على الرغم من أن كلاً من البيروفسكايت والسيليكون عبارة عن مركبات كيميائية بلورية، إلا أن تكلفة تصنيع خلايا البيروفسكايت الشمسية تبلغ نصف تكلفة تصنيع خلايا السيليكون الشمسية تقريبًا.
يظهر الشكل (2-a) هيكل البيروفسكايت المثالي، أمّا من الناحية العملية فإن ثماني الوجوده ينحرف بدرجات متفاوتة كما يظهر الشكل (2-b) مما يؤدي إلى خفض التناظر مقارنةً بالمكعب الأصلي:
وأشار إلى أن خلايا البيروفسكايت قد ارتفعت كفاءتها من 3% في عام 2009 إلى أكثر من 25% حاليًا، في حين وصلت كفاءة خلايا السيليكون -اليوم- إلى ما دون 25%، على الرغم من وجودها تجاريًا في الأسواق منذ خمسينيات القرن الماضي.
يمنحها هيكل خلايا البيروفسكايت قدرة عالية على الحركة الحاملة وأطوال انتشار طويلة. وهذا يسمح للإلكترونات المولدة ضوئيًا بالسفر لمسافات طويلة دون فقدان الطاقة.
تفتح أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم التي ابتكرتها شارب، رائدة صناعة التكنولوجيا اليابانية، الباب أمام تطور مذهل في سعة الكهرباء وكفاءتها المولدة بهذا المصدر النظيف، ما يُسهم في كهربة قطاع النقل ...
و هي خلايا مصنوعة من نوع من الكريستال المعروف باسم perovskite ، بيروفسكايت تعني نوعٌ من المعادن الموجودة في القشرة الأرضيّة يحتوي على الكالسيوم والتيتانيوم والأكسجين على الشكل (CaTiO3)، تم اكتشافه لأول مرة في عام 1839.و بعدها ...
ما هي الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من الخلايا الكهروضوئية، المعروفة أيضًا باسم الخلايا الشمسية، هي الأجهزة التي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. وهي مصنوعة من مواد قادرة على امتصاص الفوتونات، الوحدة الأساسية للضوء ...
وبما أن السيليكون يمتص الضوء من النهاية الحمراء للطيف المرئي، بينما يمكن ضبط البيروفسكايت لامتصاص أطوال موجية مختلفة، فإن وضع طبقة من البيروفسكايت فوق خلايا السيليكون يسمح للخلايا المركبة بالوصول إلى كفاءة أعلى من ...
وتتمتع خلايا البيروفسكايت ببنية بلورية توفّر امتصاصًا قويًا للضوء، كما أنها تحظى بخاصية الشحن الكهربائي، ويسعى عدد من الشركات إلى دمج خلايا البيروفسكايت مع السيليكون المكون الرئيس الحالي للخلايا الشمسية لإنتاج ما ...
يهدف أستاذ الكيمياء دانيال جاميلين وفريقه إلى تعديل خلايا السيليكون الشمسية بطبقات من البيروفسكايت لجمع فوتونات عالية الطاقة من الضوء الأزرق بكفاءة أكبر ، متجاوزًا الحد النظري لتحويل 33٪ لخلايا السيليكون التقليدية.
ويمكن استخدامه كطلاء عزل, عندما يجف تتشكل طبقة رقيقة من بلورات البيروفسكايت الجاهزة للتوصيل مع الخلايا الكهروضوئية. خامساً: أنواع خلايا البيروفسكايت:
وعلى عكس بلورات السيليكون, فإنّ عملية تصنيع خلايا البيروفسكايت سهلة جداً و لا تتطلب ظروف تشغيل خاصّة كدرجات الحرارة العالية المطلوبة لإنتاج بلورات سيليكونية بنقاوة عالية, بل يكفي عملية خلط ...
تعتبر الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون المطعم بمعدن البيروفسكايت من التقنيات الواعدة بتقديم معدلات كفاءة عالية في تحويل الطاقة الشمسية الى كهربائية بصورة قد تتجاوز الحدود النظرية للسيليكون وحده، الا أن أدائها ...
تتميز رقائق السيليكون من النوع P بعملية إنتاج بسيطة وتكلفة منخفضة، في حين أن رقائق السيليكون من النوع N عادةً ما تتمتع بعمر طويل ويمكنها تحقيق كفاءة أعلى للبطارية، لكن العملية أكثر تعقيدًا ...
طوّر باحثون صينيون، من جامعة نانجينغ، نوعًا جديدًا من خلايا البيروفسكايت الشمسية، وهي نوع من أجهزة الأغشية الرقيقة التي تستعمل نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء.. وتتميز هذه الخلايا بكفاءة أكبر، وبقدرتها على ...
تتكون خلايا البيروفسكايت الشمسية من بنية بلورية تشبه إلى حد كبير معدن البيروفسكايت الموجود بشكل طبيعي. يسمح هذا الهيكل بامتصاص أشعة الشمس بكفاءة وتوليد الكهرباء بتكلفة أقل مقارنة بالتقنيات الكهروضوئية التقليدية.