دولة كبري تبهر العالم وتقلب الموازين باختراع الواح الطاقة الشمسية الجديدة التي تنتج مقدار هائل من الطاقة وبسعر أرخص
تاريخ النشر: 10th, August 2023 GMT
ثورة جديدة وغير مسبوقة في انتاج الطاقة، بفضل الواح الطاقة الشمسية الجديدة التي تتميز بانها مرنة وشفافة ورهيصة الثمن وتنتج قدر هائل من الطاقة.
وابهرت الصين الجميع حول العالم بالفعل عقب اعلانها اختراع الواح شمسية جديدة تنتج مقدار هائل من الطاقة وبسعر ارخص، وذلك ما كان ينتظره مئات الملايين حول العالم.
فريق العلماء استعمل بنية خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة
وتستعمل خلايا البيروفسكايت الشمسية نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء وتتميز بكفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة وتأثيرها البيئي الضئيل، ويعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على هذه التكنولوجيا لأكثر من عقد.
وطوّر باحثون صينيون، من جامعة نانجينغ، نوعًا جديدًا من خلايا البيروفسكايت الشمسية، وهي نوع من أجهزة الأغشية الرقيقة التي تستعمل نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء.
وتتميز هذه الخلايا بكفاءة أكبر، وبقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء بنصف كلفة خلايا السيليكون التقليدية.وسُمِّيت خلايا البيروفسكايت الشمسية باسْم معدن يتمتع بنوع معين من بنية الخلية البلورية، وفق ما نشرته صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست الصينية (scmp) في يونيو/حزيران الجاري.
وتُعدّ خلايا البيروفسكايت الشمسية إحدى أكثر التقنيات الواعدة للحصول على طاقة شمسية فعالة وبأسعار معقولة.
وذلك نظرًا لكفاءتها العالية وكلفتها المنخفضة وتأثيرها البيئي الضئيل، حسب تقرير اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
ارتفاع كفاءة تحويل الطاقة
يعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على تطوير تكنولوجيا خلايا البيروفسكايت الشمسية لأكثر من عقد، وفي غضون سنوات قليلة فقط، ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة (بي سي إي) لخلايا البيروفسكايت من 3.8 إلى أكثر من 25%.
في أحدث تقدّم، استعمل فريق من جامعة نانجينغ الصينية، بقيادة البروفيسور تان هيرن، بنية خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة، وكان الفريق يدرس هذه التكنولوجيا على نطاق واسع.
وقد حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية ذات المساحة الصغيرة كفاءة تحويل بنسبة 28% في يونيو/حزيران الماضي، واعتُمِدَت لدى جداول كفاءة الخلايا الشمسية المعتمدة دوليًا، متجاوزةً خلايا السيليكون التقليدية لأول مرة.وقد تحسنت النتائج الأخيرة التي توصّلوا إليها، ونشرتها مجلة نيتشر، وخضعت لمراجعة الأقران، يوم الأحد الماضي 11 يونيو/حزيران، إذ بلغت كفاءة خلايا البيروفسكايت الشمسية 29%.
مزايا خلايا البيروفسكايت الشمسية
يعمل فريق العلماء لدى جامعة نانجينغ الصينية على تطوير خلايا شمسية ذات طبقة عُليا تمتص أشعة الشمس قصيرة الموجة وطبقة سفلى تمتصّ الموجات الطويلة لتحسين الاستعمال العام للضوء.
وتربط طبقة وسطى هاتين الطبقتين، والمفتاح لتحسين الأداء هو تعزيز كفاءة تحويل الطاقة للطبقة السفلية وتطوير طبقة عالية الأداء لتوصيل الطبقتين العليا والسفلى، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة في الدراسة الأخيرة.
وذكر رئيس فريق الباحثين لدى جامعة نانجينغ الصينية، البروفيسور تان هيرن، أنه وجد طريقة لتحسين المواد للطبقة الرابطة لجعلها مناسبة للمعالجة منخفضة التكلفة على نطاق واسع.واستعمل الباحثون محلول التكييف الفراغي لتحسين كفاءة شريط البيروفسكايت في الطبقة السفلى عن طريق تقليل العيوب وتحسين قدرته على استخراج الإلكترونات.
قال أحد المراجعين لدى مجلة نيتشر: “تُظهر هذه الورقة البحثية نتيجة بنّاءة جدًا في هذا المجال من حيث إنها لا تُظهر فقط أداءً ممتازًا للطاقة الكهروضوئية على أفضل ترادف لجميع البيروفسكايت في العالم، بل تقدِّم أيضًا نهجًا جديدًا”.
وتتمتع هذه الخلايا الشمسية بعمر افتراضي كافٍ، إذ أشار البروفيسور تان هيرن في البحث: “يحتفظ الجهاز بأكثر من 90% من أدائه الأوّلي بعد 600 ساعة من التشغيل المتواصل تحت إضاءة تحاكي أشعة الشمس”.
في العام الماضي، أقرّت وزارة العلوم والتكنولوجيا الصينية عمل الفريق بصفته واحدًا من أفضل 10 تطورات علمية في الصين من قبل بسبب إمكانات التكنولوجيا في مجال الطاقة النظيفة، وفق ما نشرته صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست الصينية (scmp) في 18 يونيو/حزيران الجاري.
وفي مقابلة مع وسائل الإعلام الحكومية، قال تان: “المواد الخام لصنع خلايا البيروفسكايت رخيصة ووفيرة، ما يجعل تكاليف إنتاج هذه الخلايا واحدة من 20 خلايا السيليكون التقليدية، علاوة على ذلك، فهي أسهل في الإنتاج، ويمكن تصنيعها في مصنع واحد”.
وأضاف: “حتى مع إضافة عناصر أخرى، فإن التكلفة الإجمالية للإنتاج هي -فقط- نصف تكلفة خلايا السيليكون التقليدية”.بالإضافة إلى وظائفهم الأكاديمية، يشارك تان وفريقه في تسويق التكنولوجيا الخاصة بهم، وأنشؤوا شركة ناشئة تسمى رينشاين سولار Solar لتحقيق هذه الغاية.
وقد صممت الشركة خلايا البيروفسكايت الشمسية لاستعمالها في بناء أسقف أو جدران، أو لتركيبها في السيارات الكهربائية لتحسين مداها.نظرًا لأنها مصممة لتوليد الكهرباء في ظروف الإضاءة المنخفضة، يمكن استعمالها لشحن الهواتف أو أجهزة الحاسوب المحمولة.ووقّع الباحثون، هذا العام، اتفاقية مشروع صناعي مع حكومة مدينة تشانغشو في مقاطعة جيانغسو الصينية، وأنشؤوا خط إنتاج يهدف إلى تحقيق قدرة 150 ميغاواط بحلول سبتمبر/أيلول.
كفاءة الخلايا الشمسية
تمثّل كفاءة تحويل الجهد الكهربائي للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري المهيمنة على السوق العالمية من 20-22%، وفقًا لما نشرته منصة الطاقة المتخصصة، في أبريل/نيسان الماضي.وتأتي الخلايا الشمسية الترادفية التي تجمع بين خلايا السيليكون والبيروفسكايت بديلًا واعدًا للغاية وعالي الأداء وقابلًا التطبيق على نطاق واسع للخلايا الشمسية البلورية التقليدية.
وتعدّ “كاوست” الطاقة من مجالات البحث الإستراتيجية، التي توليها أولوية قصوى لتطوير أبحاث الخلايا الشمسية من خلال مركزها للطاقة الشمسية الذي يضم مختبر الطاقة الكهروضوئية.
ويعدّ الابتكار طفرة كبيرة في مجال الطاقة الشمسية في وقت تُقدِّر فيه التوقعات أن تبلغ حصة خلايا البيروفسكايت الشمسية والسيليكون الترادفية في السوق العالمية للخلايا الشمسية أكثر من 10 مليارات دولار بحلول عام 2032.”
المصدر: الميدان اليمني
كلمات دلالية: الصين الطاقة الشمسية الواح جديدة خلايا البيروفسكايت الشمسية الخلایا الشمسیة یونیو حزیران
إقرأ أيضاً:
الصِّيغة الجديدة لأمْرَكة العالم
واشنطن في سعيها لتحقيق مصالحها ــ حسب رؤية ترامب ـ تهدم البناء الكلي للنظام العالمي
تعاطي الولايات المتحدة الأمريكية من خلال رئيسها الجمهوري دونالد ترامب مع قضايا العالم ـ خاصة الشائكة منها ـ يفرض على الدول نمطاً جديداً من العلاقات، يمكن اعتباره صيغة فريدة من التفاعل، حيث يرجّح الصراع بدل التعاون، ويبلغ في حده الأقصى" أمْركة" لصناعة القرارات، الأمر الذي يقلل من أهمية المؤسسات الدولية، بما فيها مجلس الأمن والأمم المتحدة.
لا يقف التوصيف السّابق عند المواقف الآنية المتناقضة التي تُجَاهر بها الإدارة الأمريكية عند نظرتها لمجمل القضايا من زاوية المصالح الأمريكية ذات الطابع النفعي المُتوحّش فحسب، إنما يتابع، ويستشهد، من ناحية التحليل بالقرارات الأمريكية الأخيرة المهددة للسلم والأمن العالميّيْن.. تلك المواقف التي تكشف كل يوم عن تحالفات تلغي الثوابت لصالح المتغيرات، في ظل سباق محموم لأجل بلوغ أهداف تعَلِّي من الدور الأمريكي بعيداً عن أيِّ شراكة مع الآخرين، حتى لو كانوا حلفاء.
هذه الممارسة الأمريكية تأتي من عاملين، أولهما، مواقف الرئيس الأمريكي المتغيرة والمتناقضة من القضايا المختلفة على الصعيدين الداخلي والخارجي، بمنطق "غلبة العدو" في حال الرفض للقرار الأمريكي، وثانيهما، الهلع العام الذي أصاب معظم دول العالم، الأمر الذي دفعها نحو صيغ مختلفة للاستجابة للقرارات الأمريكية، في محاولة منها لتطويع نفسها بما يحقق نجاتها من التغول، حتى لو كانت في الحد الأدنى.
الاستجابة للقرارات "الترامبية" أو الرد عنها من خلال التحايل أو التأجيل هي التي تحدد اليوم مواقف الدول على المستوى الرسمي، حيث العجز البيّن لدى كثيرين منها، وأخرى تترقب ما ستفسر عنه تلك القرارات من رد فعل من قوى دولية أخرى، وخاصة التنظيمات والجماعات، الخارجة عن سلطة الدول، كونها هي القادرة على التمرد، بل إنها توضع اليوم في الصف الأول لمواجهة القرارات الأمريكية.
على خلفية ذلك، ستشكل التنظيمات والجماعات ـ كما يلوح في الأفق ـ قوى يعوّل عليها في تثبيت القرارات الأمريكية، وتطويع الأنظمة الرسمية لها، ليس فقط لما ستحظى به من اعتراف أمريكي يجعل منها ـ حقيقة أو وهماً ـ قوى منافسة، قد تحلُّ في المستقبل المنظور بدل الحكومات القائمة حالياً، وتُسْهم في إعادة تشكيل خرائط الدول، بل تُغيِّر من المفاهيم، ومنها مصطلح الإرهاب بوجه خاص، وإنما لما هو أهم من ذلك بالنسبة للإدارة الأمريكية، وهو تكريس خيارها السّاعي إلى تغيير سياسة العالم بما يحقق غلبة أمريكية مطلقة، والدخول في مرحلة "ما فوق القوة".
من هنا، فإنَّ الشعور العام لدى الدول، خاصة تلك التي تتواجد في مناطق صراع مع الولايات المتحدة الأمريكية، هو أن واشنطن في سعيها لتحقيق مصالحها ــ حسب رؤية ترامب ـ تهدم البناء الكلي للنظام العالمي السائد، انطلاقا من ضغطها على الدول عبر تنظيمات وجماعات داخلية أو خارجية معادية لها، في محاولة منها لتكون الدولة الوحيدة الصانعة للقرارات العالمية، بما يحقق لها سيطرة كاملة من خلال الخوف والترهيب، مع عدم مبالاة لما ستؤول إليه الأمور بعد ذلك من انهيار لقيم وأشكال الدولة المعاصرة.
إذاً الإدارة الأمريكية بقيادة الرئيس دونالد ترامب تعمل على تعميم سياسية التبديل في حال عدم قبول الدول بأطروحاتها المهددة لوجودها، وهذا من خلال تحريكها للتنظيمات والجماعات المختلفة بشكل ظاهر ومعلن، لدرجة أنها تحاور اليوم بعضاً ممن صنفتها تنظيمات إرهابية في وقت سابق، وتدعمها لتشكل "شبه دولة"، وهو ما نراه اليوم في عدد من مناطق العالم، خاصة في منطقتنا، حيث الحوار المباشر مع تنظيمات ليست منافسة للدول على مستوى العلاقة مع الولايات المتحدة فحسب، وإنما تمثل بديلاً لها ليس في مقدور الأنظمة الرسمية مواجهته، كونه يأتي محملاً بوعود أمريكية نافذة اليوم، وإن كانت مجهولة اليقين بعد ذلك.
حكام الإمارات يعزون خادم الحرمين في وفاة الأميرة نورة بنت بندر بن محمد