توضح الخلايا الشمسية العضوية تحويل الطاقة بنسبة 18٪

مادة سميكة الجزيء تفتح الأبواب لتعزيز الخلايا الشمسية العضوية المرنة والدائرية.

رصيد الصورة: KTU

تتكون الخلايا الشمسية العضوية عادة من عناصر مثل الكربون والهيدروجين والنيتروجين والفلور والأكسجين والكبريت. هذه المواد الخام رخيصة ، وفيرة وقابلة لإعادة التدوير بسهولة ، مما يؤدي إلى أخف وزنا وأكثر مرونة وأرخص في إنتاج المواد الكهروضوئية العضوية. ومع ذلك ، فإن أحد القيود هو كفاءتها المنخفضة نسبيًا مقارنة بالتقنيات الكهروضوئية الأخرى ، بما في ذلك تلك المصنوعة من السيليكون والبروبوسيت.

لكن الباحثين في جامعة كاوناس للتكنولوجيا يعتقدون أن هذا قد يتغير قريبًا. في نهاية عام 2018 ، قام فريق الكيميائيين بتجميع مادة جديدة ذاتية التجميع تخلق جزيءًا سميكًا (يُعرف أيضًا باسم أحادي الطبقة) يعمل كعنصر شمسي فعال ويمكن استخدامه لتغطية مجموعة واسعة من الأسطح بسهولة.

حتى وقت قريب ، تم استخدام طبقات أحادية الطبقة ذاتية التجميع فقط لإنتاج خلايا بيروفسكايت / سيليكون و CIGS / بيروفسكايت الشمسية. ومع ذلك ، أثبتت المواد الجديدة لفريق كاوناس أنها متشابهة في الكفاءة – حيث وصلت إلى ذروة إنتاج الطاقة بنسبة 18.4٪ – عند استخدام خلية شمسية عضوية. وهو حاليًا من بين أعلى المعدلات التي تمت ملاحظتها في التقنيات الكهروضوئية العضوية. علاوة على ذلك ، كان القطب ثابتًا كيميائيًا وبعد إزالته يمكن إعادة تدويره وإعادة استخدامه لبناء خلايا شمسية جديدة عالية الأداء.

“لقد أجرينا تغييرات على المادة […] تكيفها مع العناصر الشمسية العضوية ، “قال أرتيوم ماجوميدوف ، مخترع مشارك للمادة الجديدة. التكنولوجيا رخيصة وفعالة ومتعددة الاستخدامات. ”

نظرًا لأن المادة يتم تداولها الآن وإتاحتها مجانًا ، يستمر الاكتشاف في تطوير تقنيات الخلايا الكهروضوئية الجديدة.

“لاحظنا العام الماضي مقالًا نشره باحثون من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية ، يصفون فيه الكفاءة العالية لخلية شمسية عضوية أثناء استخدام [material]، “شرح Magomedov.” اتصلنا بالعلماء وعرضنا التعاون على تحسين قدرات المواد. نظرًا لقيود الوباء ، كان كل التعاون بعيدًا – لقد أرسلنا المواد المركبة بالبريد وقام زملاؤنا في المملكة العربية السعودية ببناء الخلايا الشمسية العضوية وقياس خصائصها. “

READ  مجموع الوسطاء في حرب اليمن

يؤكد الباحثون أن استخدام أجهزة SAM يمكن أن يمتد إلى تطبيقات أخرى ، بما في ذلك الثنائيات الباعثة للضوء ، وأجهزة الكشف عن الصور أو الترانزستورات العضوية.

قال البروفيسور Vitautas Getaitis ، رئيس مجموعة أبحاث KTU وراء الاختراع: “إن خصائص أشباه الموصلات للعناصر العضوية أقل من تلك الموجودة في المواد غير العضوية”. ولذلك ، فإن النتائج الفعالة التي تم الحصول عليها رائعة للغاية لأي شخص يعمل في هذا المجال.

“بعد الإعلان ، حصلت شركة سويدية تدعى Dyenamo بالفعل على ترخيص لتصنيع موادنا التي تتكيف مع العناصر الشمسية العضوية ، حيث يرون الإمكانات الكامنة في هذه التكنولوجيا.”

المرجع: Juanbau Lin et al.، 18.4٪ من الخلايا الشمسية العضوية باستخدام تأين أحادي الطبقة عالي الطاقة كطبقة استخراج ثقب، ChemSusChem (2021). DOI: 10.1002 / cssc.202100707

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *