كيتو بيروفسكايت الخلايا الشمسية

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 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 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 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 القيود التي تؤدي إلى زيادة تكلفت خلايا البيروفسكايت الشمسية؟

أخيرًا، يُتوقع أن تحقق خلايا البيروفسكايت الشمسية قدرة طاقة أعلى من نظيراتها من السيليكون؛ لأنها قادرة على امتصاص طيف أوسع من موجات الضوء المرئي. ولكن انخفاض تكلفتها ليس كافيًا لإزاحة خلايا السيليكون الشمسية طالما بقيت بعض القيود قائمة.

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».