منصة الصباح الصباح، منصة إخبارية رقمية
مقالات مشابهة
طوّر باحثو المختبر الدولي الأيبيري لتكنولوجيا النانو (INL)، بالتعاون مع جامعة أوبسالا السويدية، ابتكاراً جديداً يُعد بإحداث تحول في تكنولوجيا الطاقة الشمسية. يتمثل هذا الابتكار في “مرآة نانوية” جديدة مصممة خصيصاً لتعزيز أداء الخلايا الشمسية فائقة الرقة، مع الحفاظ على ميزاتها المتمثلة في خفة الوزن والتكلفة المنخفضة.
وتواجه الخلايا الشمسية الرقيقة تحدياً يتمثل في فقدان قدرتها على امتصاص الضوء كلما تم ترقيق الطبقة الماصة، حيث يتسرب جزء من أشعة الشمس من الجهة الخلفية، مما يقلل من كفاءة التحويل الكهربائي.
آلية عمل المرآة الذهبية النانوية
للتغلب على هذا الفاقد، ابتكر الفريق “مرآة نانوية” تُوضع في الجهة الخلفية للخلية. وتتكون هذه المرآة من:
طبقة فائقة الرقة من الذهب: تعمل على احتجاز الضوء داخل الخلية عبر عكسه مجدداً نحو الطبقة الماصة، مما يزيد من امتصاص الطاقة.
طبقة من أكسيد الألومنيوم: لا يقتصر دورها على العكس، بل تساهم في تقليل الفاقد الكهربائي من خلال تقنية تُعرف بـ**”تخميد الواجهة”**، التي تمنع اتحاد الإلكترونات المفقودة وتضمن تقليل ضياع الطاقة.
تصنيع منخفض التكلفة وكفاءة مُحسّنة
عادة ما تكون الهياكل النانوية معقدة ومكلفة، لكن الباحثين استخدموا تقنية “طباعة البصمة النانوية” في خطوة واحدة. تتيح هذه التقنية طبع الأنماط الدقيقة مباشرة على السطح، مما يجعل عملية التصنيع أسرع وأكثر كفاءة وقابلة للتطبيق الصناعي على نطاق واسع.
وتم اختبار هذا الابتكار على خلايا شمسية رقيقة من نوع ACIGS، وأظهرت النتائج زيادة في كفاءة الخلايا بنحو 1.5% نتيجة لتحسين امتصاص الضوء.
وعلّق الباحث أندريه فيولاس، المعد الرئيسي للدراسة، بأن هذا التصميم يمنح وسيلة فعّالة لإدارة الضوء وتقليل خسائر الطاقة في الأجهزة فائقة الرقة، مع الحفاظ على بساطة التصنيع. وقد نُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة Solar RRL.
