سطح استقبال الضوء للخلايا الشمسية البيروفسكايت

ما هي خصائص البيروفسكايت في الخلايا الشمسية؟

تستخدم البيروفسكايت في الخلايا الشمسية خصائص التحويل الكهروضوئي لمواد البيروفسكايت لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. لأن مواد البيروفسكايت لديها معدلات امتصاص عالية للضوء ومعدلات نقل إلكترون عالية, تتمتع طاقة البيروفسكايت الشمسية بمزايا من حيث الكفاءة والتكلفة وهي واحدة من النقاط الساخنة للبحث الحالي.

ما هي تطبيقات خلايا البيروفسكايت الشمسية؟

تتمتع خلايا البيروفسكايت الشمسية بآفاق تطبيقية واسعة في مجال الطاقة, بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح, محطات الطاقة الشمسية, أجهزة شحن الطاقة الشمسية المحمولة, إمدادات الطاقة للمنطقة النائية, المجالات البحرية والطيران, إلخ.

ما هو الهيكل الذري لمادة البيروفسكايت المستخدمة في الخلايا الشمسية؟

ويبيّن الشكل التالي بنية أحد الأنواع وهو بلورات هاليد بيروفسكايت الرصاص, والتي تتألف من شبكة من جزيئات ثمانية الروابط تدعى هاليدات الرصاص وهي عبارة عن ذرة رصاص مرتبطة بست ذرات هالوجين وقد يكون هذا الهالوجين إمّا يود أو كلور أو البروم, تحيط هذه الشبكة بجزئ أصغر هو ميثيل أمونيوم كاتيون. الهيكل الذري لمادة البيروفسكايت المستخدمة في الخلايا الشمسية

ما هي الطريقة الجديدة لتصنيع خلايا البيروفسكايت الشمسية؟

وفي هذا السياق، اكتشف مهندسون من جامعة “كولورادو بولدر” طريقةً جديدةً لتصنيع خلايا البيروفسكايت الشمسية. هذه الطريقة الجديدة لإنتاج خلايا البيروفسكايت يمكن أن تؤدي إلى ثورة في قطاع الطاقة الشمسية، وهذا عن طريق خفض تكلفة بناء وتشغيل الأنظمة، ورفع كفاءة عملها بما يتناسب مع تطبيقات عديدة، مثل السيارات الكهربائية، وإضاءة المنازل.

ما هي المشكلات التي تواجه دراسة البيروفسكايت الشمسية؟

كما أن المواد خفيفة الوزن ورخيصة الإنتاج وفعالة مثل المواد الكهروضوئية الرائدة اليوم، والتي تتكون أساسًا من السيليكون. ومع ذلك فإن هذه الدراسة تواجه حاليًا مشكلات لأن خلايا البيروفسكايت الشمسية عمرها قصير، خاصة في طروف الرطوبة العالية وأشعة الشمس القوية ودرجات الحرارة المرتفعة.

ما هي آثار البيروفسكايت على قواعد صناعة الألواح الشمسية؟

وفي هذا السياق، قال “مايكل ماكغي” الأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية، وزميل معهد الطاقة المتجددة والمستدامة بجامعة كولورادو بولدر: «إنَّ مادةَ البيروفسكايت ستغير قواعدَ صناعةِ الألواح الشمسية بشكل جذريّ».