خلايا شمسية أرق من الشعر: ثورة جديدة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية

في تقدم علمي غير مسبوق، أعلن فريق من الباحثين في جامعة أكسفورد عن تطوير خلايا شمسية فائقة الرقة يمكن طباعتها مباشرة على مجموعة متنوعة من الأسطح، مثل السيارات والهواتف الذكية وحتى الحقائب.

 هذه الخلايا الشمسية، التي يبلغ سمكها ميكرون واحد فقط، تعد الأرفع من نوعها في العالم، وتفتح آفاقاً جديدة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية.

تكنولوجيا خلايا شمسية رقيقة جداً

تتمتع الخلايا الشمسية الجديدة بكفاءة عالية في تحويل الطاقة، تصل إلى 27%، وهو معدل يفوق كفاءة الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون بحوالي 5%. 

هذا الابتكار يعكس تقدمًا هائلًا في تقنية الألواح الشمسية الرقيقة، ويقدم بديلاً محتملًا لتقنيات الطاقة الشمسية الحالية التي تحتاج إلى مساحات أكبر.

تحقيق إنجاز كبير في الكفاءة

وفقًا للباحث "شوايفنغ هو" من قسم الفيزياء بجامعة أكسفورد، فإن التجارب التي أجريت باستخدام نهج متعدد الطبقات قد أدت إلى رفع كفاءة تحويل الطاقة من حوالي 6% إلى أكثر من 27% في غضون خمس سنوات فقط. 

وأضاف هو أن هذا النهج قد يتيح تحقيق كفاءات أعلى تتجاوز 45% مع تطور التكنولوجيا مستقبلاً.

التطبيقات المستقبلية والتحديات

تستخدم هذه الخلايا الشمسية فائقة الرقة مواد تُعرف باسم البيروفسكايت، والتي تُرتّب في طبقات متعددة لزيادة نطاق أشعة الشمس التي يمكن امتصاصها. 

البيروفسكايت يتميز بمرونته وسهولة تطبيقه على الأسطح المختلفة، مما يجعله مناسبًا للعديد من التطبيقات اليومية. على سبيل المثال، يمكن طلاء أسطح السيارات والمباني وحتى الأجزاء الخلفية للهواتف الذكية بهذه المادة، مما يوفر مصادر طاقة شمسية إضافية بتكلفة منخفضة.

إمكانات واسعة وتحسينات مستقبلية

من جانبه، قال الفيزيائي "جونك وانغ" من جامعة أكسفورد: "نحن متفائلون بشأن إمكانية استخدام طلاء البيروفسكايت على أنواع متنوعة من الأسطح لتوليد الطاقة الشمسية الرخيصة. هذا قد يشمل أسقف السيارات والمباني وحتى أجهزة الجوال".

رغم هذه المزايا، تواجه مواد البيروفسكايت تحديات تتعلق بالمتانة. هذه المواد قد تتعرض للتدهور بمرور الوقت بسبب الرطوبة والأكسجين والضوء، مما قد يؤثر على أدائها الطويل الأمد.

التوجه نحو المستقبل

يأمل الباحثون أن تفتح هذه التقنية الجديدة الأبواب لتوسع أكبر في استخدام الطاقة الشمسية، وتجعلها أكثر انتشارًا في حياتنا اليومية. هذه الخطوة قد تمهد الطريق لمستقبل حيث يمكن لمصادر الطاقة الشمسية أن تكون جزءًا أساسيًا من كل جهاز ومنتج نستخدمه، مما يعزز من الاستدامة ويقلل من الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية.

تعتبر هذه الخلايا الشمسية الرقيقة من جامعة أكسفورد مثالاً على كيفية استخدام التكنولوجيا الحديثة لتحسين حياتنا اليومية، وتفتح آفاقاً جديدة في عالم الطاقة النظيفة.