وداعا لالواح الطاقة الشمسية المستخدمة حاليا.. اليابان تكشف عن اختراع أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم
تاريخ النشر: 10th, November 2023 GMT
تفتح أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم التي ابتكرتها شارب، رائدة صناعة التكنولوجيا اليابانية، الباب أمام تطور مذهل في سعة الكهرباء وكفاءتها المولدة بهذا المصدر النظيف، ما يُسهم في كهربة قطاع النقل بكفاءة عالية عبر التحول إلى استعمال السيارات الكهربائية صديقة البيئة، ونتيجة لذلك، يتوقع قطاع النقل أن يتزايد معدل توليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة، في ظل مساعٍ متواصلة لتقليل تلك الآثار البيئية الضارة.
وسيمكن تركيب الألواح الشمسية على أدوات نقالة مثل السيارات الكهربائية، من تعزيز معدلات الكهرباء المولدة باستعمال المصادر المتجددة، والتي من الممكن أن تعزز راحة المستهلك عبر خفض نفقات الوقود وتكرار عمليات الشحن. ولتحقيق هذه الأفكار، تطور شركة شارب كوربوريشن (Sharp Corporation) تقنية ابتكارية لما تقول إنها أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم، التي يمكن تركيبها على المعدات المتنقلة مرتفعة الكفاءة ومنخفضة التكلفة.
مكونات الخلايا الشمسية الترادفية
تتألف أفضل خلايا شمسية ترادفية في العالم من خلايا شمسية مزدوجة، وأخرى شمسية مصنوعة من السيليكون.
وقالت شركة شارب، إن تقنيتها الابتكارية يمكن تركيبها على السيارات الكهربائية، والمعدات المتنقلة، بالإضافة إلى إمكان استعمالها في مجالات أخرى حيوية مثل الفضاء والطيران.
وفي هذا المشروع، أعلنت شارب أنها ابتكرت أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم، مشيرةً إلى أن درجة كفاءتها تصل إلى 33.66% في نموذج ألواح شمسية مكدسة.
وأوضحت الشركة، أن معدل كفاءة أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم في تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء نظيفة يصل إلى 32.65% وحققت الخلايا الشمسية الترادفية الجديدة معدل كفاءة عاليًا عبر تحويل ضوء الأطوال الموجية المختلفة إلى طاقة كهربائية.
ويحتوي الهيكل الجديد على خليتين شمسيتين ثنائيتي الوصلات مثبتتين على الطبقة العليا، إلى جانب خلايا شمسية من السيليكون مثبتة على الطبقة السفلى، وصممت الشركة الخلية الترادفية ثنائية الوصلة على الطبقة العليا، بهدف تحقيق معدل كفاءة عالي، حتى في طبقة رفيعة، وتحسين عملية تحويل الضوء إلى الطبقة السفلى.
السيارات الكهربائية هي الهدف
يمكن خفض درجة سُمك الخلايا الترادفية ثنائية الوصلة إلى أقل من ثُلث نظيرتها الخاصة بالخلايا التقليدية ثلاثية الوصلة، ما سيساعد على تقليل تكاليف المواد الخام المستعملة.
وستواصل شارب تطوير نموذجها الأولي من أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم، لتعزيز الكفاءة وخفض تكلفة وحدات الألواح.وتستهدف الشركة اليابانية تركيب أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم في السيارات الكهربائية والأجهزة النقالة، بالإضافة إلى استعمالها في قطاعي الفضاء والطيران.
تستهدف شارب، من تلك المساعي، الإسهام في تقليص مستويات انبعاثات غازات الدفيئة في قطاع السيارات الكهربائية، وتحقيق خطط الحياد الكربوني بحلول منتصف القرن الحالي (2050)، وفي أبريل/نيسان (2023)، حققت شارب معدل كفاءة في تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء، نسبتها 37.9% بالنسبة إلى الخلايا الشمسية المركبة ثلاثية الوصلة ومتوسطة الحجم.
وفي العام الماضي (2022)، كشفت الشركة عن هيكل مصنوع من شريط رقيق أسهم في تعزيز مرونة الخلية الشمسية، والوزن الضوئي، محققًا كفاءة قدرها 32.65% بالنسبة للخلايا كبيرة الحجم، لكن في نموذج أفضل خلايا شمسية ترادفية من السيليكون في العالم، نجحت شركة شارب في تحسين كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية، إلى 33.66% في نموذج بحجم عملي، عبر تغيير الهيكل إلى ألواح شمسية مكدسة تجمع بين ألواح شمسية ترادفية ثنائية الوصلة وبين نموذج ألواح من السيليكون.
يُشار إلى أن الرقم القياسي الحالي لكفاءة الخلية الشمسية هو 32.5% -ما يعني أن نحو ثُلث الإشعاع الشمسي
يُحول إلى طاقة كهربائية-، وهو مُسجّل باسم الخلايا الشمسية الترادفية المصنوعة من البيروفسكايت والسيليكون التي جرى الكشف عنها في ديسمبر/كانون الأول (2022).
يُشار إلى أن البيروفسكايت هو نوع من المعادن الفلزية الموجودة في القشرة الأرضية، وقد اكتُشف للمرة الأولى في جبال الأورال عام 1839 بوساطة العالم الروسي المتخصص في المعادن ليف بيروفيسكى مؤسس الجمعية الجغرافية الروسية، وفق معلومات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة، في المقابل، تمتلك الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون القدرة على تحقيق نسبة كفاءة لا تتجاوز قرابة 22%.
المصدر: الميدان اليمني
كلمات دلالية: الطاقة الشمسية الواح شمسية جديدة السیارات الکهربائیة الخلایا الشمسیة
إقرأ أيضاً:
«طاقة موفّرة لإنارة المنازل».. «محمد» يصمم جهاز خاص بتوليد الكهرباء
«بيت يعيش بالشمس»، ذلك التغيير فى الفكر أصاب العالم لمستقبل أكثر أماناً يعتمد على الطاقة المتجددة، وفى مصر تعدّدت الابتكارات والمبادرات، بدءاً من تصمم جهاز خاص بتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، ومحاولة إدخاله بكل البيوت المصرية.
قرر محمد عاصي تحويل المواد النظرية التى درسها بكلية الهندسة إلى عملية، من خلال تصميم جهاز لديه القدرة على توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية، ويتميز بعمر افتراضى 15 عاماً، ويسعى لتوفير جهاز بكل بيت مصري.
يعيش محمد عاصي فى مدينة المحلة الكبرى بمحافظة الغربية، وتخرج فى كلية الهندسة قسم الطاقة بجامعة الأزهر، ليعمل فى شركة متخصّصة بالطاقة الشمسية مدة طويلة، وبعدها قرر الاعتماد على نفسه، بتصميم جهاز خاص بتوليد طاقة، يتكون من أجزاء رئيسية، الجزء الأول يُسمى محول تيار، وهو مخصّص للخلايا الشمسية، إذ يضخ كهرباء ويحولها إلى التيار المستمر لإنارة المكان، حسب حديثه: «قعدت فترة طويلة جداً علشان أوصل للشكل ده، هو الجهاز تركيبته صعبة شوية».
أما المنظومة الثانية، وهى بطارية كبيرة الحجم ومنفصلة عن الجزء الأول، تصل إلى 48 فولت، وتتميز بعمر افتراضى 15 عامًا، وتعمل على تخزين الكهرباء لكى يتم استخدامها فى فترات الليل، لعدم وجود شمس خلال هذا الوقت: «البطارية تعتبر مصدراً بديلاً للجهاز نفسه بالليل، لأن مفيش شمس».
يعمل الجهاز كمولد كهربائى، يشبه ماكينة الكهرباء العادية، لكنه لا يحتاج إلى بنزين أو مصاريف تشغيل، ويصل وزن الجهاز إلى 5 كيلوجرامات، وينتج كهرباء بنفس الوزن، ويتم تحميله على حسب استخدام كل منزل، ويسعى إلى توفيره بكل البيوت: «الجهاز ده يشغل البيت 12 ساعة متواصلة، ثلاجة وتكييف ومراوح وديب فريزر وتليفزيونات وإنارة عادية».
وصفة الأرجنتين تكتسح «كوبا أميركا»!