فريق بحثي بـ«علوم المنصورة» ينجح فى تطوير الخلايا الشمسية
تاريخ النشر: 29th, November 2024 GMT
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
نجح فريق بحثي بكلية العلوم جامعة المنصورة فى تطوير مواد حساسة تحقق كفاءة غير مسبوقة، فى استخدامات الخلايا الشمسية مستفيدًا من تقنية تاندم الفريدة، والتي تمثل خطوة مبتكرة نحو تصميم خلايا شمسية أكثر كفاءة واستقرارًا.
قام الفريق البحثي بقيادة الدكتور إيهاب عبد اللطيف وكيل كلية العلوم للدراسات العليا والبحوث ، والدكتور محمد رمضان، أستاذ مساعد الكيمياء العضوية، والدكتورة صفا بدوي مدرس الكيمياء العضوية بنشر بحثً تطبيقي يستخدم تقنية "تاندم" في الخلايا الشمسية المعتمدة على الصبغات، بعنوان:
"Tandem dye-sensitized solar cells achieve 12.
في مجلة Scientific Reports التابعة لدار نشر nature والمصنفة عالميا ضمن الفئة Q1
وقال الدكتور محمد رمضان لـ" البوابة نيوز" ان الفريق البحثي نجح في تطوير مواد حساسة جديدة، تحقق كفاءة غير مسبوقة في مجال الخلايا الشمسية الصبغية والتي تتميز بشعبية واسعة في العالم، واضاف رمضان : هذه الخلايا الشمسية الجديدة لها مزايا متعددة مثل التكلفة المنخفضة، أقل تلوثا للبيئة وكفاءة جيدة في امتصاص الضوء، وسهولة التحضير مقارنة بالخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون ذات التكلفة العالية مستفيدًا من تقنية Tandem الفريدة.
وقالت الدكتورة صفا بدوي عضو الفريق البحثي أن الخلايا الشمسية التقليدية تمثل خطوة مبتكرة نحو تصميم خلايا شمسية أكثر كفاءة واستقرارا
وأعربت عن فخرها بهذا الإنجاز الذي يساهم في تعزيز استخدام الطاقة النظيفة. مشيرة إلى أن الفريق مسؤول عن العديد من المشروعات المحلية والدولية التي تهدف الي تطوير الخلايا الشمسية الصبغية وخدمة رؤية مصر 2030.
وأكد الدكتور إيهاب عبداللطيف وكيل كلية العلوم للدراسات العليا أن البحث العلمي الذي يخدم المجتمع ويدعم التنمية البيئية يأتي ضمن أولويات الجامعة، مشيرا إلى حرص الجامعة على دعم وتشجيع الفرق البحثية في مختلف التخصصات، بهدف تحقيق تطورات ملموسة في المجالات العلمية.
الفريق البحثي بكلية العلوم جامعة المنصورةالمصدر: البوابة نيوز
كلمات دلالية: كلية العلوم جامعة المنصورة الدكتور شريف خاطر رئيس جامعة المنصورة الخلایا الشمسیة الفریق البحثی
إقرأ أيضاً:
تقنية أمريكية تزيد سرعة شحن السيارات الكهربائية 500%
طوّر مهندسو جامعة ميشيغان عملية تصنيع مُعدّلة لبطاريات السيارات الكهربائية، تُحسّن بشكل كبير من سرعة الشحن في الطقس البارد.
ويُعالج هذا الابتكار أحد أكبر المخاوف المتعلقة بتبني السيارات الكهربائية، التي تكمن في انخفاض الكفاءة في درجات الحرارة المنخفضة، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وصرح نيل داسغوبتا، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية وعلوم وهندسة المواد بجامعة ميشيغان: "نتوقع أن يكون هذا النهج خياراً يُمكن لمُصنّعي بطاريات السيارات الكهربائية اعتماده دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في المصانع الحالية".
وتُحدد الدراسة مسارا جديداً لتحقيق شحن فائق السرعة في درجات حرارة منخفضة دون المساس بكثافة الطاقة.
ويمكن لبطاريات الليثيوم أيون، التي تستخدم هذه الطريقة، الشحن أسرع بنسبة 500% حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -10 درجات مئوية.
ويكمن التحسين الرئيسي في تعديل هيكلي وطلاء يمنع تراكم الليثيوم على الأقطاب الكهربائية، وهي مشكلة شائعة تُضعف أداء البطارية.
ونتيجةً لذلك، تحتفظ هذه البطاريات بنسبة 97% من سعتها بعد 100 دورة شحن سريع في درجات حرارة دون الصفر.
تخزّن بطاريات السيارات الكهربائية القياسية الطاقة وتُطلقها عن طريق نقل أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية عبر محلول إلكتروليت سائل.
مع ذلك، في درجات الحرارة الباردة، تتباطأ هذه الحركة، مما يُقلل من كفاءة البطارية وسرعة الشحن.
ولزيادة مدى الشحن، عمد مصنعو السيارات إلى جعل أقطاب البطاريات أكثر سمكاً، لكن هذا يُبطئ أيضاً عملية الشحن.
في السابق، طوّر فريق داسغوبتا تقنية لتحسين سرعة الشحن من خلال إنشاء مسارات بطول 40 ميكرومتراً في القطب الموجب.
وباستخدام الحفر بالليزر، سمحوا لأيونات الليثيوم بالتحرك بحرية أكبر، مما حسّن الشحن في درجة حرارة الغرفة. مع ذلك، ظل الشحن البارد يُشكّل تحدياً.
اكتشف الفريق أن طبقة كيميائية تتشكل على سطح القطب في الظروف الباردة هي السبب، في جعل الشحن البارد تحدياً
وأوضح مانوج جانجيد، الباحث الرئيسي في الهندسة الميكانيكية والمؤلف المشارك في الدراسة: "هذا الطلاء يمنع شحن القطب بالكامل، مما يُقلل مرة أخرى من سعة البطارية".
ولحل هذه المشكلة، استخدم الباحثون طلاءً زجاجياً رقيقاً بسمك 20 نانومتراً مصنوعاً من كربونات الليثيوم.
ومنع هذا تكوّن الطبقة السطحية المُشكّلة، وعند دمجه مع القنوات المحفورة بالليزر، ونتج عنه شحن أسرع بنسبة 500% في درجات الحرارة المتجمدة.
وصرح تاي تشو، الحاصل حديثًا على درجة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية والمؤلف الرئيسي للدراسة: "من خلال التآزر بين البنى ثلاثية الأبعاد والواجهة الاصطناعية، يُمكن لهذا العمل أن يُعالج في آنٍ واحد المعضلة الثلاثية المتمثلة في الشحن السريع في درجات حرارة منخفضة للقيادة لمسافات طويلة".
ومع ازدياد شعبية السيارات الكهربائية، لا يزال تردد المستهلكين قائماً، وكشف استطلاع حديث أجرته الجمعية الأمريكية للسيارات (AAA) أن نسبة البالغين الأمريكيين الذين يُحتمل أن يشتروا سيارة كهربائية انخفضت من 23% في عام 2023 إلى 18% في عام 2024.
وأحد أكبر المخاوف هو كيفية انخفاض مدى السيارات الكهربائية في الشتاء، مقترناً بسرعات شحن أبطأ. وقد أبرزت التقارير الصادرة عن موجة البرد في يناير (كانون الثاني) 2024 أن أوقات شحن بعض السيارات امتدت لأكثر من ساعة، بسبب درجات الحرارة المتجمدة.
وزير الإسكان يتابع موقف تنفيذ المشروعات التنموية بالعلمين الجديدة والساحل الشمالى الغربي