الرئيسية - المساحة الإخبارية - ورق جدران…مصنوع من الخلايا الشمسية!

ورق جدران…مصنوع من الخلايا الشمسية!

هنالك العديد من الأسباب التي تجعل من الخلايا وألواح الطاقة الشمسية غير مُنتشرة في كل مكان: الكلفة العالية، كفاءة تحويل الطاقة المُنخفضة، فضلاً عن القضايا الجمالية، حيث لا تتمتع ألواح وخلايا الطاقة الشمسية بمنظرٍ جميل بالنسبة للعديد من المُستخدمين. بكل الأحوال، وإذا فكرنا بالموضوع من وجهة نظر أخرى؛ ألا يَجب أن يكون هنالك خلايا شمسية في كل مكان يحوي ضوء؟ طالما هنالك ضوء شمسي ينتشر يومياً وبكل مكان، لماذا لا نقوم باستغلال كل هذا الضوء من أجل توليد الكهرباء؟

(اقرأوا أيضاً: لمحة حول الطاقة الشمسية )

هذه الفكرة البسيطة، شكّلت الدافع لفريقٍ بحثيّ يعمل ضمن مركز VTT التقني في فنلندا، حيث قاموا بتطوير نمطٍ جديد من الخلايا الشمسية المبنية على موادٍ عضوية، وتتميز هذه الخلايا الجديدة بالمظهر الجميل، والمُرونة، وقابلية إعادة تدويرها بشكلٍ كامل، والأهم من ذلك، أنه يُمكن إنتاج هذه الخلايا الجديدة بكمياتٍ كبيرة على أفلامٍ رقيقة، بحيث تظهر بشكلٍ مشابه لورق الجدران، أو حتى تستخدم على أنها ورق جدران منزلي!

(اقرأوا أيضاً: إنفوغرافيك حول تطور كفاءة الخلايا الشمسية )

الخلايا الشمسية العضوية التي تم تطويرها في مركز VTT ذات سماكة تعادل 0.2 ميللي متر، وقد تم إنتاجها عبر عملية تصنيع لفائفية Roll-to-Roll Process، بمعنى أنه يتم طباعتها لتُشكّل رول طويل يمكن لفه واستخدام أي طول منه، بنفس مفهوم ورق الجدران!

وفقاً للتّقنية التي تم تطويرها، يمكن أن يتم طباعة 100 متر من الخلايا خلال كُل دقيقة، وذلك باستخدام طبقاتٍ بوليميرية مُجمِعة للضوء وإلكترودات كهربائية مُدمجة ضمن ركائز بلاستيكية صغيرة. ومن أجل المظهر الجمالي الكلي، يمكن طباعة أشكال ورسومات معينة على السطح الخارجي للرول، وذلك كما تظهر الصور التالية.

7dac322d-342a-4210-8c99-91e410e6a458-1422982699807

تم تضمين الخلايا الشمسية العضوية وطباعتها لتكون قابلة للتشكيل بشكلٍ مشابه لرول ورق الجدران. يمكن رسم أشكال ورسومات على السطح الخارجي لأغراضٍ جمالية.

ومن أجل دراسة الفعالية الكهربائية لهذه الخلايا الشمسية العضوية الرقيقة، تم استخدام 200 ورقة مشكلة منها، وذلك بهدف تكوين لوح شمسي فعّال بمساحة سطح تعادل متر مربع واحد، وقد تبين أنها ستكون قادرة على إنتاج استطاعة كهربائية بمقدار 10.4 واط (3.2 أمبير)، وذلك ضمن مناطق البحر المتوسط، التي تتميز بكثافةٍ عالية للطاقة الشمسية.

(اقرأوا أيضاً: مادة جديدة يمكنها تحويل 90% من الطاقة الشمسية إلى كهرباء )

بكل الأحوال، فإن خلايا الطاقة الشمسية العضوية تتميز بكونها مرنة وذات مظهر جميل، إلا أنه تعاني من مشاكل أخرى تتعلق بكونها مُكلفة، وذات كفاءة تحويل طاقة أقل من الخلايا الشمسية المَصنوعة من المواد غير العضوية، مثل السليكون. ويمكن عبر استخدام مادة “بيروفسكيت Perovskite” (أكسيد معدني من الكالسيوم والتيتانيوم ذو الصيغة CaTiO3) أن يتم الحصول على كفاءةٍ أكبر بحوالي 5 مرات من الخلايا الشمسية العضوية الحالية، مع كلفةٍ تصنيع أقل بحوالي 10 مرات. المُشكلة الأساسية هي بابتكار طريقةٍ فعالة يمكن عبرها قولبة مادة الـ “بيروفسكيت” بحيث يمكن تصنيعها لتشكل رول طويل من الخلايا الشمسية العضوية الفعالة، وهو الأمر الذي يعمل عليه حالياً الباحثون في مركز VTT التقني.

المصدر: IEEE Spectrum

عن ماريو رحال

ماريو رحال
مهندس طبي ومدون تقني. مدير موقع عالم الإلكترون.

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

x

‎قد يُعجبك أيضاً

[هواوي ضد العالم] حظر جديد ضد قدرة الشركة على استخدام بطاقات الذواكر SD

لا يبدو أن الوضع سيتحسن بالنسبة لشركة هواوي الصينية فيما يتعلق بقرار حظر التعامل معها ...