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:

أمريكا توسع نزاعها التجاري مع الصين بفرض رسوم على واردات الألواح الشمسية

تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق

وسعت الولايات المتحدة نزاعها التجاري مع الصين بفرض رسوم جمركية مرتفعة على واردات الألواح الشمسية من أربع دول في جنوب شرق آسيا، حيث قامت الشركات الصينية في السنوات الأخيرة بإنشاء مصانع في تلك البلدان.
وذكرت صحيفة (وول ستريت جورنال) الأمريكية في تقرير لها عبر موقعها الإلكتروني أن الرسوم الجمركية التي تصل إلى 3،521% على واردات خلايا الطاقة الشمسية من كمبوديا وتايلاند وفيتنام وماليزيا من شأنها أن تجعل هذه المنتجات غير قابلة للتسويق للمستهلكين الأمريكيين. 
يأتي ذلك بعد تحقيق استمر عامًا كاملًا من وزارة التجارة الأمريكية في مزاعم من الشركات الأمريكية بأن الشركات الصينية في تلك الدول كانت تقوم بإغراق خلايا الألواح الشمسية في السوق الأمريكية بأسعار منخفضة بشكل مصطنع.
ولفت التقرير إلى أن الصين أصبحت الهدف الأكبر في حرب تجارية بدأتها الولايات المتحدة هذا العام بسبب ما تعتبره ممارسات تجارية غير عادلة من قبل معظم شركائها التجاريين، بما في ذلك العديد من حلفاء واشنطن، فيما تهدد ردود الفعل المتبادلة من البيت الأبيض وبكين بتوقف معظم التجارة بين أكبر اقتصادين في العالم.
وتعكس الرسوم الجمركية على الألواح الشمسية التي تم الإعلان عنها أمس الاثنين القلق في الولايات المتحدة من أن الصين قد تتجنب دفع الرسوم العقابية من خلال زيادة صادراتها من شبكة المصانع العالمية التي قامت بتوسيعها في السنوات الأخيرة.
وكان قد قدم "التحالف الأمريكي لصناعة الألواح الشمسية" في العام الماضي عريضة تطالب بالحماية من ما وصفته بـ"الممارسات التجارية الضارة" من الصين، وزعم التحالف أن سياسة الصين الصناعية أدت إلى دعم ضخم في قطاع الطاقة الشمسية في الصين وجنوب شرق آسيا، مما يهدد صناعة الألواح الشمسية الأمريكية.
كما تعكس الرسوم الجمركية الجديدة نتائج تحقيق وزارة التجارة الأمريكية التي خلصت إلى أن بعض الشركات الصينية كانت تشحن منتجات الطاقة الشمسية عبر دول جنوب شرق آسيا لتجنب دفع الرسوم المفروضة سابقًا.
وأصبحت الولايات المتحدة سوقًا مربحًا لصانعي منتجات الطاقة المتجددة، ويعزى ذلك جزئيًا إلى السياسات التي تبنتها إدارة بايدن، مثل قانون خفض التضخم.
وتمثل الطاقة الشمسية أكثر من 15% من الكهرباء المولدة في ولايات مثل كاليفورنيا وماساتشوستس.
وفي العام الماضي، أصدرت إدارة بايدن قرارات أولية لوضع رسوم مكافحة الإغراق على الألواح الشمسية والخلايا المنتجة في هذه الدول الأربع، تراوحت ما بين 0%-300%.
وتنطبق الرسوم الجمركية الجديدة التي فرضتها إدارة ترامب على عدة شركات في جنوب شرق آسيا حيث يواجه بعض المنتجين في كمبوديا رسومًا تصل إلى أكثر من 3،500%.
ويأتي ذلك في وقت صعب لصناعة الطاقة الشمسية بشكل عام.
ومنذ استعادته منصبه، بدأ الرئيس ترامب بتنفيذ سياسة طاقة قد تؤدي إلى زيادة الطلب على الألواح الشمسية، بما في ذلك من خلال رفع بعض القيود على استخراج الفحم التي يعتقد بعض المحللين أنها ستبطئ من إغلاق محطات الطاقة العاملة بالفحم. 
ومن المتوقع أن تؤدي الرسوم الجمركية التي تم فرضها مؤخرًا على معظم شركاء الولايات المتحدة التجاريين إلى زيادة تكلفة مشاريع الطاقة النظيفة الجديدة، بما في ذلك الطاقة الشمسية.

مقالات مشابهة

  • مصر أول دولة إفريقية تنتج الهيدروجين الأخضر.. تعرف على التفاصيل
  • مركز عُمان للمؤتمرات والمعارض يدشن مشروع الطاقة الشمسية
  • مركز عُمان للمؤتمرات والمعارض و”توتال إنرجيز” يدشّنان مشروعا رائدا للطاقة الشمسية
  • السودان يعلن عن خطوة مع الهند لإنتاج أنظمة الطاقة الشمسية
  • «أبوظبي للتنمية» يمول مشروعاً للطاقة الشمسية في جمهورية القمر
  • “أبوظبي للتنمية” يمول مشروعا إستراتيجيا للطاقة الشمسية في جمهورية القمر بـ 25.7 مليون درهم
  • «أبوظبي للتنمية» يمول مشروعاً استراتيجيا للطاقة الشمسية في جمهورية القمر بـ 25.7 مليون درهم
  • الطاقة الشمسية تجذب الشركات السعودية بعد رفع الدعم
  • أمريكا توسع نزاعها التجاري مع الصين بفرض رسوم على واردات الألواح الشمسية
  • مجلس السيادة يعلن عن بشريات بخصوص الطاقة الشمسية