تقنية تعزّز كفاءة الألواح الشمسية.. كهرباء أكثر نظافة
تاريخ النشر: 21st, October 2024 GMT
مقالات مشابهة 
بورصة الدواجن اليوم أسعار الفراخ البيضاء والبيض الاثنين 21 أكتوبر 2024 بالأسواق
ساعة واحدة مضت
ساعتين مضت
4 ساعات مضت
5 ساعات مضت
. وخبيران يتوقعان انتعاشة كبيرة
6 ساعات مضت
6 ساعات مضت
تقف الألواح الشمسية على أعتاب مرحلة جديدة في أعقاب الكشف عن تقنية غير تقليدية يُتوقع أن تُسهم في تعزيز كفاءتها في إنتاج الطاقة الكهربائية.
وتعتمد التقنية الجديدة التي استحدثها نُخبة من الباحثين الأستراليين على آلية معينة لزيادة عدد الجزيئات التي تلتصق بسطح بلورات النانو شبه الموصلة الصغيرة، ويزعم الباحثون أن هذا الاكتشاف سيعزّز من كفاءة الخلايا الشمسية وأدائها.
ويظهر التأثير الذي تحدثه بلورات كبريتيد الزنك النانوية في قدرة الجزيئات على الالتصاق بسطحها؛ ما يتيح تعديل الوظائف الكيميائية لها، وما لذلك من انعكاسات إيجابية في التطبيقات المختلفة المتضمِنة لهذا العنصر، ومن بينها الألواح الشمسية.
وفتح استعمال تقنية النانو في الخلايا الشمسية آفاقًا جديدة وإمكانات محسّنة لتعظيم الاستفادة من الطاقة الشمسية؛ ما يجعل هذا المصدر النظيف للطاقة ذا جدوى أكثر من أي وقت مضى، وخيارًا جاذبًا لسد احتياجات الكهرباء المتنامية، وفق معلومات اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).
ومن المتوقع أن تلامس سعة تركيبات الألواح الشمسية عالميًا 593 غيغاواط خلال العام الجاري (2024)، صعودًا بنسبة 29% عن نظيرتها في العام الماضي (2023)؛ ما يحافظ على النمو القوي حتى بعد زيادة متوقعة بنسبة 87% في عام 2023.
البلورات النانويةتوصل الباحثون في جامعة كيرتن بولاية أستراليا الغربية إلى نتيجة مفادها بأن تعديل شكل بلورات النانو شبه الموصلة الغروية يتيح لهم التحكم في الكيفية التي تتفاعل بها تلك البلورات النانوية مع بيئتها؛ ما يعزّز كفاءتها في مختلف التطبيقات، ومن بينها الألواح الشمسية، بحسب ما أورده موقع مجلة بي في ماغازين (pv magazine).
والبلورات النانوية الغروية هي جزيئات غير عضوية مزروعة صناعيًا ومثبتة بمواد فاعلة بالسطح، وبمقدور تلك الجزيئات التي يقل حجمها عن 10 نانومترات أن تحول خصائصها البصرية والإلكترونية.
وقاد الدراسة الأستاذ المشارك في كلية العلوم الجزيئية وعلوم الحياة بجامعة كيرتن، غوهوا جيا الذي استكشف كيفية تأثير شكل بلورات كبريتيد الزنك (ZnS) النانوية في قدرة الجزيئات، المعروفة باسم الربيطة (ligands)، على الالتصاق بسطحها.
ويشير مصطلح الرُّبيطة في الكيمياء الحيوية إلى مادة (عبارة عن جزيء صغير) تشكّل مُعقَّدات مع جزيئات حيوية لخدمة غرض بيولوجي.
وقال جيا إن الربيطات تؤدي دورًا مهمًا في التحكم في سلوكيات البلورات النانوية لكبريتيد الزنك وأدائها في الأجهزة الإلكترونية البصرية، وهي الأجهزة التي إما تُنتِج الضوء وإما تستعمله لتأدية وظائفها، بما في ذلك الألواح الشمسية.
وأوضح قائلًا: “عبر تعديل شكل تلك الجزئيات، فإننا استطعنا أن نتحكم في الكيفية التي تتفاعل من خلالها مع البيئة المحيطة، وجعلها أكثر كفاءة في شتى التطبيقات”، وفق تصريحات رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.
ووجد الباحثون أن الجزيئات المسطحة التي تُطلَق عليها الألواح النانوية تتيح لعدد أكبر من الربيطات الالتصاق بإحكام، مقارنةً بأشكال أخرى مثل النقاط النانوية والقضبان النانوية التي ربما تكون لها ترتيبات متدرجة.
أشار الأستاذ المشارك في كلية العلوم الجزيئية وعلوم الحياة بجامعة كيرتن، غوهوا جيا، إلى أن الاكتشاف المذكور يتيح آليةً مهمةً لتعديل الوظائف الكيميائية لبلورات كبريتيد الزنك النانوية، ومن الممكن أن يُسهم في تعزيز أداء الأجهزة البصرية الإلكترونية.
وتابع: “القدرة على التحكم في الأشكال الجزيئية من الممكن أن يشعل ثورةً في كفاءة المنتَج وأدائه”، مردفًا: “القدرة على التعامل مع الضوء والكهرباء بكفاءة هو كلمة السر في تطوير أنظمة إلكترونية أسرع وأكثر كفاءةً وإحكامًا”.
وأتم قائلًا: “يشتمل هذا على مصابيح ليد (LED)، القادرة على تحويل الكهرباء إلى ضوء، بالإضافة إلى الألواح الشمسية التي تحوّل الضوء إلى طاقة كهربائية؛ ما يتيح تشغيل الأجهزة باستعمال ضوء الشمس”.
وهناك أجهزة أخرى من الممكن تطويرها بوساطة هذا الاكتشاف، مثل أجهزة الاستشعار الضوئية التي تستشعر الضوء وتحوّله إلى إشارة كهربائية، مثل تلك المثبتة في الكاميرات وأجهزة الاستشعار، وفق معلومات اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.
كما يمكن استعمال تلك التقنية في الثنائيات الليزرية المُستعمَلة في الاتصال عبر الألياف البصرية التي تحوّل الإشارات الكهربائية إلى ضوء لنقل البيانات.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
إشترك في النشرة البريدية ليصلك أهم أخبار الطاقة.Source link ذات صلة
المصدر: الميدان اليمني
كلمات دلالية: الألواح الشمسیة ساعات مضت
إقرأ أيضاً:
لدعم الاستدامة البيئية .. تشغيل أول مسجد يعمل بالطاقة الشمسية بالمنيا |شاهد
في سابقة هي الأولى من نوعها، تم تشغيل مسجد النصر بقرية دلجا، مركز ديرمواس بمحافظة المنيا، بالكامل باستخدام الطاقة الشمسية، ليصبح أول مسجد في المحافظة يعتمد كليًا على مصادر الطاقة المتجددة. تأتي هذه الخطوة في إطار جهود وزارة الأوقاف لدعم الاستدامة البيئية وترشيد استهلاك الطاقة، بما يسهم في تقليل استهلاك الكهرباء وتخفيف الضغط على الشبكة العامة.
ويعد مسجد النصر، الذي أنشئ عام 1956 وتم إحلاله وتجديده مؤخرًا، أول مسجد يعمل بالطاقة الشمسية النظيفة على مدار 24 ساعة. تم تنفيذ وحدة الطاقة الشمسية التي تقوم بتشغيل المسجد، بالإضافة إلى وحدة البطاريات المستقبلة للطاقة الشمسية والفلاتر. كما تم تركيب 15 لوحًا شمسيًا تنتج 1500 كيلو وات شهريًا، بمعدل 50 كيلو وات يوميًا.
وأشار الأهالي إلى أن فكرة استخدام الطاقة الشمسية ظهرت مع بداية التفكير في إحلال وتجديد المسجد، والذي تم بالجهود الذاتية. يتكون المسجد من ثلاثة طوابق، حيث يضم الطابق الثاني القاعة الرئيسية، بينما يخصص الطابق الأول والثالث لمكتب تحفيظ القرآن. وقد تكاتف الأهالي جميعًا لبناء هذا الصرح العملاق.
وأعلنت وزارة الأوقاف تشغيل مسجد النصر بالكامل باستخدام الطاقة الشمسية، مؤكدة أن هذه الخطوة تأتي في سياق التوجه نحو التنمية المستدامة وتعزيز الاستخدام الأمثل للطاقة داخل المساجد. وأشاد وزير الأوقاف بهذه التجربة الرائدة، مؤكدًا أهميتها في دعم جهود الدولة نحو التحول إلى الطاقة النظيفة. كما وجه بتكرار هذه التجربة في جميع المحافظات، مع إعطاء الأولوية للمساجد الكبرى ذات الاستهلاك المرتفع للكهرباء، لضمان تحقيق أكبر قدر من التوفير في الطاقة.
و يعتمد تشغيل المسجد على محطة شمسية تتكون من 15 لوحًا من الخلايا الشمسية، تضمن توفير طاقة نظيفة ومستدامة لجميع مرافق المسجد. كما تم تزويد الأجهزة بنظام (UPS) لضمان استمرار الكهرباء دون انقطاع، مما يضمن استمرارية الخدمات المقدمة للمصلين، خاصة في أوقات الذروة أو عند انقطاع التيار الكهربائي التقليدي. وتسهم هذه المبادرة في تقليل الانبعاثات الكربونية، مما يعود بآثار إيجابية على البيئة، فضلًا عن خفض استهلاك الكهرباء التقليدية.
وانطلاقًا من نجاح هذه التجربة، تؤكد وزارة الأوقاف أنها ستعمل على تعميمها تدريجيًا في جميع المحافظات، مع التركيز على المساجد الكبرى التي تستهلك كميات كبيرة من الكهرباء. كما سيتم التنسيق مع الجهات المختصة في مجال الطاقة المتجددة وشركات الطاقة الشمسية لتوفير الدعم الفني واللوجستي لضمان تحقيق أهداف المبادرة.
حالة الطقس ودرجات الحرارة المتوقعة اليوم الخميس 6 مارس 2025