في كثير من الأحيان، تتميز خلايا البيروفسكايت الشمسية بطبقة عضوية وغير عضوية هجينة، تعتمد على مواد مثل الرصاص أو القصدير، تعمل لالتقاط الضوء. وهي غير مكلفة وسهلة التصنيع، لكن استقرارها وقابلية استعمالها على نطاق واسع يمثلان تحديًا.
فى السنوات الاخيرة, حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية تقدمًا كبيرًا, مع زيادة الكفاءة بسرعة. بدءا من حولها 3% ذكرت في 2009, ارتفعت كفاءتها إلى أكثر من ذلك 25% اليوم. ثورة في الطاقة الشمسية – خلايا البيروفسكايت الشمسية (دليل 2024) 7 إنه عالم مثير للاهتمام من ألواح البيروفسكايت الشمسية.
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 إلى مستويات تقارن بخلايا السيليكون الشمسية الأكثر تكلفة.
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.
ولو أخذنا مجال الطاقة الشمسية، على سبيل المثال، سنلاحظ ارتفاعاً ملحوظاً لأحد مجالاتها الناشئة وهو تقنية الخلايا الشمسية المصنوعة من مادة البيروفسكايت (PSCs)، حيث أخذ هذا المجال زخماً كبيراً خلال عقدٍ ونصف بسبب ارتفاع كفاءاتها في مجالات تحويل الطاقة.
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.
أربعة من مؤلفي الورقة البحثية يحملون خلايا البيروفسكايت الشمسية (من اليمين إلى اليسار): آدي براسيتيو، ودراجاد أوتومو، وراندي عزمي، و إميل فضلي عمران.
ولكن في الآونة الأخيرة برز اسم البيروفسكايت كثيراً في مجال الطاقة المتجددة وتحديداً الخلايا الشمسية. ما هو البيروفسكايت؟ البيروفسكايت هي مواد كهروضوئية وفيرة رخيصة الثمن.
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.
شكلت الألواح الشمسية ما يقرب من 5٪ من إنتاج الطاقة في الولايات المتحدة العام الماضي، بزيادة 11 ضعفًا عما كانت عليه قبل 10 سنوات وتكفي لتزويد حوالي 25 مليون منزل بالطاقة. ... مزايا البيروفسكايت.
كان هناك الكثير من التطورات الحديثة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، بدءًا من خلايا البيروفسكايت الشمسية، وحتى استخدام المواد النانوية.
في طليعة الاكتشافات العلمية وأبحاث الطاقة المتجددة، أثارت فئة من المواد التي تدعى البيروفسكايت خيال بعض كبار العلماء والمهندسين في العالم.
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 ...
تُعد خلايا البيروفسكايت الشمسية، إحدى أكثر التقنيات الواعدة للحصول على طاقة شمسية فعالة نظرًا لكفاءتها العالية وقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء بنصف تكلفة خلايا السيليكون التقليدية وتأثيرها البيئي المنخفض ...
ومع ذلك، لا تزال خلايا السيليكون الشمسية تهيمن على مجال الطاقة الشمسية، مما يضع تقنية خلايا البيروفسكايت الجديدة تحت منافسة شرسة تؤثر كثيراً على موثوقية تسويقها بنجاح.
نجح فريق من العلماء بقيادة البروفيسور مياساكا تسوتومو من جامعة توئين في يوكوهاما في تطوير التكنولوجيا الأساسية وراء الخلايا الشمسية المصنوعة من "بيروفسكايت"، وهي بديل مرن وخفيف الوزن للخلايا السليك...
وبالعودة إلى استخدام البيروفسكايت في التطبيقات الشَّمسيَّة، يُمكن لخلايا البيروفسكايت أن تستخدم أيضًا في الإضاءة المنزليَّة، ومن المتوقع ازدياد الطلب على الخلايا الكهروضوئيَّة الداخلية ( Indoor Photovoltaik) والمرموز لها ...
جدير بالذكر أن مختبر الطاقة الشمسية والكهروضوئية في كاوست يركز بشكل أساسي على تحسين أداء خلايا البيروفسكايت الشمسية من أجل تطوير حلول "ترادفية" أكثر كفاءة، وذلك عبر الجمع بين السيليكون التقليدي والبيروفسكايت.
مع تفاقم أزمة تغير المناخ وازدياد الحاجة إلى حلول طاقة مستدامة، تبرز الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت كابتكار ثوري.
بفضل تحسن التكنولوجيا وتراجع تكاليف التصنيع، أصبحتِ الخلايا الشمسيةُ أكثر وفرةً، وهذا بالتوازي مع الجهود المستمرة للمجتمع العلميّ في تطوير وتحسين الخلايا الشمسية، عن طريق ابتكار وتجربة ...
تحسنت كفاءة خلايا البيروفسكايت الشمسية بشكل أسرع من أي مادة كهروضوئية أخرى، من 3٪ في عام 2009 إلى أكثر من 25٪ في عام 2020. ولكي تكون خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية قابلة للاستخدام التجاري، يجب أن ...
خلية بيروفسكيت الشمسية إنگليزية: Perovskite solar cell (PSC) هي نوع من الخلايا الشمسية التي تشمل مركباً ذا بنية البيروفسكيت، وعادةً ما يكون مادة هجينة عضوية-لاعضوية مبنية على مركب الرصاص أو القصدير الهاليد كطبقة نشطة لامتصاص الضوء.
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 ...
في طليعة الاكتشافات العلمية وأبحاث الطاقة المتجددة، أثارت فئة من المواد التي تدعى البيروفسكايت خيال بعض كبار العلماء والمهندسين في العالم. تتمتع هذه المواد بقدرة مذهلة على إنتاج أكبر كميات من الطاقة الكهربائية من ...
تم تحديثه الثلاثاء 2023/6/13 10:02 ص بتوقيت أبوظبي. رغم فرق تكلفة إنتاج الخلايا الشمسية من السيليكون، مقارنة بمادة "البيروفسكايت"، فإن الأولى هي الأوفر حظا في الانتشار.
يشهد المؤتمر مناقشة سبل تعزيز موثوقية تقنية خلايا البيروفسكايت الشمسية، والأشواط التي تم قطعها لزيادة قدرتها على التحمل وتحسين استقرارها، علاوة على الدراسات الأساسية حول عمليات التدهور على نطاق النانو، وتصميم خلية ...
ومع ذلك فإن هذه الدراسة تواجه حاليًا مشكلات لأن خلايا البيروفسكايت الشمسية عمرها قصير، خاصة في طروف الرطوبة العالية وأشعة الشمس القوية ودرجات الحرارة المرتفعة.
مصدر للطاقة المتجددة: تُعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة؛ حيث تتوفّر كل يوم في مختلف أنحاء العالم، ولا تنفد الطاقة الشمسية بعكس بعض مصادر الطاقة الأخرى، ويستطيع الإنسان الاستفادة من الطاقة الشمسية لمدة 5 ...
مستقبل البيروفسكايت. الدكتورة وانغ وفريقها العلمي يبحثون في الخلايا الشمسية المتقدمة منذ حوالي 20 عاما، ويعملون على خلايا البيروفسكايت منذ اختراعها، بهدف تطوير مواد وأجهزة كهروضوئية فعالة من حيث التكلفة ومستقرة ...
وعند تقييم الأداء، وجد علماء جامعة سنغافورة الوطنية أن خلايا البيروفسكايت الشمسية المدمجة مع السيانات يمكنها تحقيق جهد أعلى يبلغ 1.422 فولت مقارنة بـ1.357 فولت لخلايا البيروفسكايت الشمسية التقليدية، مع انخفاض كبير في ...
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.
توصّل باحثون إلى طريقة مبتكرة لتحسين كفاءة الألواح الشمسية المُصنّعة من مادة البيروفسكايت، وفق تحديثات قطاع الطاقة المتجددة لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
وعلاوة على ذلك يمكن إنتاج الخلايا الشمسية المصنّعة من البيروفسكايت بتكلفة أرخص بكثير من خلايا السيليكون؛ ما يجعلها خيارًا أكثر جاذبية بالنسبة لإنتاج الطاقة الشمسية على نطاق واسع.
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.
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
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 ...
تعتبر خلايا البيروفسكايت من أكثر التطورات الواعدة في عالم الطاقة الشمسية. مقارنة بخلايا السيليكون التقليدية، تتميز خلايا البيروفسكايت بكفاءة أعلى وإمكانية استخدام طيف أوسع من الضوء.
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.
وتعتبر أبحاث البروفيسور دي وولف حول توليد الطاقة الشمسية من الأبحاث المؤثرة والأساسية في كاوست وهي أيضًا جزء رئيسي من مبادرة أبحاث الاقتصاد الدائري للكربون في الجامعة، يقول د.كيفن كولن، نائب الرئيس للابتكار والتنمية ...