"كاوست" تطور خلايا "بيروفسكايت" شمسية أكثر كفاءة وبتكلفة منخفضة
تاريخ النشر: 29th, February 2024 GMT
كشف علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، في دراسة بحثية نشرت في المجلة العلمية الشهيرة نيتشر (Nature)، عن استراتيجية جديدة في تصميم خلايا البيروفسكايت الشمسية تعمل على إطالة عمرها الافتراضي ورفع كفاءتها إلى مستويات تقارن بخلايا السيليكون الشمسية الأكثر تكلفة.
يعتمد الحل الذي توصلوا إليه على تضمين طبقات رقيقة من البيروفسكايت في أعلى وأسفل واجهة الخلية الشمسية.
أخبار متعلقة المملكة تستنكر بشدة استهداف المدنيين العزل شمال غزةمساعد وزير الإعلام يزور أجنحة مؤتمر مبادرة القدرات البشرية .article-img-ratio{ display:block;padding-bottom: 67%;position:relative; overflow: hidden;height:0px; } .article-img-ratio img{ object-fit: contain; object-position: center; position: absolute; height: 100% !important;padding:0px; margin: auto; width: 100%; } كاوست تُطّور خلايا بيروفسكايت شمسية أكثر استقرارًا وكفاءة - اليوم
على الرغم من أن كلاً من البيروفسكايت والسيليكون عبارة عن بلورات، إلا أن تكلفة تصنيع خلايا البيروفسكايت الشمسية تبلغ نصف تكلفة تصنيع خلايا السيليكون الشمسية تقريبًا. كما أنها أكثر مرونة، ما يوسع نطاق التطبيقات التي يمكن نشرها فيها.
ويُتوقع 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.
قال راندي عزمي، باحث ما بعد الدكتوراه في كاوست، والمؤلف الرئيسي للدراسة "الاستقرار في خلايا البيروفسكايت الشمسية هو المشكلة الأكبر. ولأننا نستخدم درجات حرارة منخفضة في التصنيع، فلا يمكن تجنب العيوب. والحل هو استخدام مواد خاملة ذات حلول قابلة للتطوير".البيروفسكايت ثلاثية الأبعادتوفر الطبقات الرقيقة التي يتم دمجها في الجزء العلوي والسفلي من واجهة البيروفسكايت ثلاثية الأبعاد في الخلية الشمسية أفضل طريقة -بشكل عام- لتحقيق أقصى قدر من الأداء من خلال التحكم في سماكة هياكلها البلورية ونقاوتها وأبعادها.
اختبر الفريق البحثي، بقيادة البروفيسور ستيفان دي ولف في كاوست، والذي ضم أيضًا علماء من كوريا الجنوبية والصين، العديد من الرَّبِيطات (ligands) التجارية، حتى استطاعوا إيجاد الرَّبِيطة التي تتفاعل بشكل أفضل مع البيروفسكايت ثلاثي الأبعاد لعملية التخميل الكيميائي. كما أن هذه الرَّبِيطة لم تُزح في أثناء عملية الترسيب، مما أدى إلى الحفاظ على تركيبة نقية في الطبقات الرقيقة، وترابط فعال على كلا الجانبين العلوي والسفلي من البيروفسكايت ثلاثي الأبعاد.
وبهذه الطريقة استطاع العلماء تطوير خلايا بيروفسكايت شمسية جديدة تتمتع بكفاءة تحويل طاقة تبلغ 25,6 في المائة، وهي قابلة للمقارنة مع خلايا السيليكون الشمسية وأعلى من خلايا البيروفسكايت الشمسية القياسية. والأهم من ذلك من منظور الاستقرار، أن كفاءتها شهدت خسارة نسبية قدرها 5 في المائة فقط بعد 1000 ساعة من التعرض للحرارة العالية، في حين شهدت الخلايا المصممة بمواد خاملة أخرى خسائر نسبية في كفاءتها بلغت حوالي 20 في المائة.
بالإضافة إلى ذلك، فإن فهم كيفية عمل الرَّبِيطة الكيميائية على استقرار الطبقات الرقيقة من خلال تحليل شامل باستخدام المجهر الإلكتروني المتطور الموجود في مختبرات كاوست الأساسية، بالإضافة إلى تحليل تبعثر الأشعة السينية وطيف المجهر الإلكتروني الضوئي سوف يؤدي إلى تحسين أكبر للترابط الكيميائي، والذي من شأنه تحقيق أعلى درجات الاستقرار.خلايا البيروفسكايت الشمسيةوقال دي وولف: "يكمن جمال عملنا في بساطته وقابليته للتوسع. وستتمكن مختبرات البيروفسكايت الأخرى من دمج حلنا في مسار مشاريعهم البحثية ذات العلاقة".
ويتوقع الدكتور عزمي، بعد أن قضى ثلاث سنوات في مختبر دي ولف وهو يطور تقنية خلايا البيروفسكايت الشمسية، الانضمام إلى جامعة الصين في هونغ كونغ في شينزين، كأستاذ مساعد في وقت لاحق من هذا العام.
المصدر: صحيفة اليوم
كلمات دلالية: اليوم الدمام خلايا كاوست جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية خلایا البیروفسکایت الشمسیة فی المائة
إقرأ أيضاً:
يضر خلايا المخ.. احذر ارتداء الشراب أثناء النوم وإليك أفضل البدائل
قد تبدو عادة ارتداء الشراب أثناء النوم غير ضارة بل مريحة لدى الكثيرين، خاصةً خلال ليالي الشتاء الباردة، إلا أن الأطباء وخبراء الصحة يحذرون من هذا الفعل الذي يضر خلايا المخ، لذا احذر ارتداء الشراب نظرا للآثار السلبية التي تمتد إلى التأثير على تدفق الدورة الدموية، وإليك مخاطر هذه العادة وأفضل البدائل لضمان نوم صحي ومريح دون أي ضرر على جسمك، وفقًا لما نشر «Daily Express».
الأضرار المحتملة لارتداء الشراب أثناء النوم
يؤثر على الدورة الدموية: ارتداء الشراب الضيق أثناء النوم، يمكن أن ينخفض تدفق الدم إلى الأطراف، مما يعيق وصول الأكسجين والعناصر الغذائية إلى خلايا الجسم، بما في ذلك خلايا المخ، وهذا الخلل في الدورة الدموية قد يؤدي إلى شعور بالتنميل أو آلام في الساقين، وقد يؤثر على قدرة الجسم على تجديد طاقته خلال النوم. اختلال حرارة الجسم: يعتمد الجسم على آلية طبيعية لتنظيم حرارته أثناء النوم، وارتداء الشراب، خاصة الثقيلة أو المصنوعة من أقمشة غير قابلة للتهوية، يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة القدمين، ما يسبب عدم الراحة واضطراب النوم. زيادة خطر الالتهابات: قد تؤدي الرطوبة الزائدة الناتجة عن ارتداء الشراب لفترات طويلة إلى نمو الفطريات والبكتيريا، مما يزيد من خطر الإصابة بالعدوى، مثل القدم الرياضي. ضغط على الأعصاب: ارتداء الشراب الضيق يمكن أن يؤدي إلى ضغط مستمر على أعصاب القدم، مما يسبب شعورًا بعدم الراحة أو الوخز.1- حافظ على درجة حرارة غرفة نومك بين 18 - 22 درجة مئوية لتجنب الحاجة إلى ارتداء الشراب.
2- حال كنت تشعر بالبرد، اختر شرابا فضفاضا من القطن الطبيعي، واحرص على أن يكون نظيفا وجافا.
3- استخدم بطانيات دافئة لتدفئة جسمك بالكامل بدلاً من الاعتماد على الشراب.
ويجب العناية بالنوم الصحي من خلال الاهتمام بالتفاصيل الصغيرة، مثل تدفئة وراحة الجسم، وتجنب ارتداء الشراب الضيق أثناء النوم، وامنح قدميك الحرية لتتنفس وتتحرك بشكل طبيعي، وبهذه الطريقة، تضمن نومًا عميقًا وصحيًا، بعيدًا عن أي أضرار محتملة لخلايا المخ أو الجسم.
السوداني:العراق منفتح على العالم لزيادة حجم الاستيرادات