الصين : باحثون صينيون يحققون إنجازا تاريخيا في الخلايا الشمسية المرنة

شفا – تمكن باحثون صينيون من حل تحديات رئيسية متعلقة بكفاءة واستقرار الخلايا الشمسية الترادفية، محققين إنجازا مهما في مجال الخلايا الكهروضوئية المرنة القائمة على السيليكون، حسبما جاء في صحيفة “ساينس ديلي” الصينية يوم الاثنين الماضي.

وقاد الدراسة باحثون من جامعة سوتشو، ونشرت في مجلة “نيتشر” يوم الخميس الماضي.

ويواجه تسويق الألواح الشمسية الترادفية المرنة المصنوعة من السيليكون البللوري والبيروفيسكايت عقبتين رئيسيتين، وهما أن كفاءتها لا تزال أقل من كفاءة الأجهزة الصلبة، وأن واجهتها عرضة للتقشر والتحلل عند الانحناءات المتكررة أو الظروف القاسية.

ولمعالجة هذه التحديات، قام الفريق البحثي بتصميم طبقة عازلة مزدوجة تتميز بهيكل “رخو ومتماسك”، والتي تعمل بشكل متكامل على تبديد الإجهاد الميكانيكي مع الحفاظ على كفاءة نقل الشحنات على المستوى النانوي.

كما طوروا طريقة لتحضير أغشية أكسيد الإنديوم-السيريوم المختلطة بالهيدروجين عبر الترسيب بالبلازما التفاعلية، مما يقلل من ضرر تقطع التيار بين الأسطح ويحسن محاذاة مستويات الطاقة.

وقد سمحت هذه التطورات للفريق بتحقيق كفاءة تحويل معتمدة بنسبة 33.6 في المائة على ركيزة سيليكون فائقة الرقة بسمك 60 ميكرومترا، محققين بذلك مستوى قياسيا جديدا في كفاءة الخلايا الترادفية المرنة.

علاوة على ذلك، حقق جهاز بمساحة 261 سنتيمترا مربعا، وهو حجم الرقاقة القياسي، كفاءة بلغت 29.8 بالمائة، وهو أيضا رقم قياسي عالمي للخلايا الترادفية المرنة بهذا الحجم. كما أظهرت الأجهزة متانة ميكانيكية ممتازة، حيث احتفظت بنسبة 97 بالمائة من كفاءتها الأولية بعد 43000 دورة انحناء شديدة.

ويضع هذا العمل أساسا علميا وتقنيا متينا للتطبيق واسع النطاق للخلايا الكهروضوئية المرنة ويفتح آفاقا جديدة لصناعة الطاقة الشمسية القائمة على السيليكون.