مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

24 خبر
  • هدنة وحصار المضيق
  • نبض الملاعب
  • زيارة بوتين إلى الصين
  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • زيارة بوتين إلى الصين

    زيارة بوتين إلى الصين

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان

    إسرائيل تواصل غاراتها على لبنان

"مرآة ذهبية نانوية" تعزز أداء الألواح الشمسية بتكلفة منخفضة

طوّر باحثو المختبر الدولي الأيبيري لتكنولوجيا النانو (INL) نوعا جديدا من الخلايا الشمسية فائقة الرقة، يمكن أن يفتح آفاقا لتقنيات الطاقة الشمسية خفيفة الوزن والمرنة في المستقبل.

"مرآة ذهبية نانوية" تعزز أداء الألواح الشمسية بتكلفة منخفضة
صورة تعبيرية / Justin Paget / Gettyimages.ru

وتعد الخلايا الشمسية فائقة الرقة خيارا واعدا نظرا لخفتها وسهولة تصنيعها وتكاليف إنتاجها المنخفضة. لكن مع ترقيق الطبقة الماصة للضوء، تقل قدرتها على امتصاص أشعة الشمس وتحويلها إلى كهرباء، إذ يتسرب جزء من الضوء من الجهة الخلفية للخلية، ما يضعف كفاءتها.

وللتغلب على هذا التحدي، ابتكر فريق INL بالتعاون مع جامعة أوبسالا السويدية، "مرآة نانوية" جديدة تُوضع في الجهة الخلفية من الخلية الشمسية.

وتتكوّن هذه المرآة من طبقة فائقة الرقة من الذهب مغطاة بأكسيد الألومنيوم، وتعمل على احتجاز الضوء داخل الخلية عبر عكسه مجددا نحو الطبقة الماصة، ما يعزز امتصاص الطاقة ويزيد كفاءة التحويل الكهربائي.

ولا يقتصر دور أكسيد الألومنيوم على عكس الضوء فحسب، بل يساهم أيضا في تقليل الفاقد الكهربائي عبر ما يعرف بتقنية "تخميد الواجهة"، التي تمنع اتحاد الإلكترونات المفقودة وتقلل من ضياع الطاقة.

وبينما يعد تصنيع الهياكل النانوية عادة عملية معقدة ومكلفة، استخدم الباحثون تقنية "طباعة البصمة النانوية" في خطوة واحدة، تتيح طبع الأنماط الدقيقة مباشرة على السطح، ما يجعل العملية أسرع وأكثر كفاءة وقابلة للتطبيق الصناعي.

واختبر الفريق هذا الابتكار على خلايا شمسية فائقة الرقة من نوع ACIGS (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂، وهي خلايا من الأغشية الرقيقة معروفة بكفاءتها العالية.

وأظهرت النتائج زيادة في كفاءة الخلايا بنحو 1.5% نتيجة لتحسين امتصاص الضوء. كما وجد الباحثون أن أفضل أداء تحقق عند درجة حرارة تصنيع 450 درجة مئوية، وهي حرارة تمنع انتشار ذرات الذهب وتحافظ على أداء الخلية.

ويؤكد فريق INL أن هذا التصميم يعالج تحديين أساسيين يواجهان الخلايا الشمسية فائقة الرقة: إدارة الضوء لاحتجاز أكبر عدد من الفوتونات، وتخميد الواجهة لتقليل خسائر الطاقة.

ويقول الباحث أندريه فيولاس، المعد الرئيسي للدراسة: "تمنحنا هذه البنية وسيلة فعّالة لإدارة الضوء وتقليل خسائر الطاقة في الأجهزة فائقة الرقة، مع الحفاظ على بساطة التصنيع".

نشرت نتائج الدراسة في مجلة Solar RRL.

المصدر: interesting engineering

التعليقات

رد إيراني على تهديدات واشنطن بصورة لترامب وصدام حسين.. ما علاقة الـ"3 أيام"؟

رضائي لـ RT: صدرت أوامر في حال الهجوم برا على إيران ألا يترك جندي أمريكي على قيد الحياة

الدفاع الإماراتية: إصابة مولد كهربائي خارج محطة براكة للطاقة النووية في منطقة الظفرة بمسيرة

"والا" العبري يكشف تفاصيل جديدة عن القاعدتين العسكريتين الإسرائيليتين السريتين في العراق

تقرير عبري يحذر من انهيار الجيش بسبب العبء على المجندين وتعاظم قوة مصر وإيران وحزب الله وحماس

مستشار سابق بالدفاع العراقية: واشنطن خدعت بغداد وتحركات إسرائيل في صحراء العراق تمت بغطاء أمريكي

تطورات جديدة في أزمة البحارة المصريين المختطفين بالصومال

"قوة الفضاء.. زر أحمر وكائن فضائي".. ترامب ينشر صورا بالذكاء الاصطناعي لحرب يخوضها في الفضاء

الجيش الإسرائيلي يوجه إنذارا عاجلا لسكان 5 بلدات وقرى لبنانية

ترامب يحذر إيران مجددا: الوقت ينفد وعليهم التحرك بسرعة وإلا لن يتبقى منهم شيء

لحظة بلحظة.. رغم تمديد الهدنة: إسرائيل تواصل قصف لبنان بالتوازي مع مسعى أمريكي لـ"تنسيق عسكري"

بقائي يتحدث عن كذبة إسرائيل وأمريكا التالية لمواصلة الحرب على إيران وتوسيع نيرانها

مقتل قيادي بحركة الجهاد الإسلامي وابنته جراء استهداف شقته جنوبي بعلبك بصاروخ إسرائيلي (فيديو)