بكين 7 فبراير 2025 (شينخوا) كشف علماء من جامعة البحيرة الغربية الصينية عن اختراق في تكنولوجيا الطاقة الشمسية تمثل بتطوير خلايا شمسية مترادفة مرنة ورقيقة للغاية يمكنها تحقيق كفاءة قياسية لتحويل الطاقة تبلغ 23.4 في المائة.

وذكرت صحيفة "العلوم والتكنولوجيا اليومية" يوم الخميس الماضي أن الخلايا التي يساوي سُمكها قطر شعرة الإنسان وتجمع بين طبقات البيروفسكايت وسيلينيد نحاس إنديوم غاليوم تستطيع توفير تطبيقات واعدة في مجال الأجهزة القابلة للارتداء والأسطح المنحنية للمباني والمركبات الكهربائية والطيران.

ويبرز البحث الدور المتنامي للصين في مجال ابتكارات الطاقة الشمسية من الجيل الجديد.

ونشر الفريق الذي يرؤسه وانغ روي من كلية الهندسة ومركز أبحاث صناعات المستقبل نتائجه في مجلة "نيتشر فوتونيكس".

وتتغلب الخلايا الشمسية المترادفة على قيود كفاءة الخلايا التقليدية ذات الوصلة الواحدة من خلال دمج مواد تكميلية.

وقال وانغ إن التصميم المذكور يجمع بين مادتين ممتصتين للضوء وهما: البيروفسكايت وسيلينيد نحاس إنديوم غاليوم، مشبّها ذلك بـ"كعكة متعددة الطبقات".

وأضاف وانغ: "تُمكّن كل طبقة من التقاط أطوال موجية محددة من ضوء الشمس بشكل يُمكّن الخلية من حصاد المزيد من الطاقة مقارنة بالبدائل ذات الطبقة الواحدة"، مضيفا أن المنتج النهائي يتألف من نحو 15 طبقة، ولكل منها متطلبات صارمة فيما يتعلق بالسُمك والتوحيد.

وبدأ الفريق تطوير الخلايا الشمسية في عام 2022، لكنه واجه تحديا بالغ الأهمية تمثّل بـ: تشكيل طبقة البيروفسكايت الناعمة فوق سطح سيلينيد نحاس إنديوم غاليوم.

وتركت المحاولات الأولية البيروفسكايت مليئا بالثقوب ما أعاق الأداء. وفي أواخر عام 2023، قام وانغ وباحث آخر تيان ليو ون بتبديل التكتيكات واختبار طرق جديدة لترسيب البيروفسكايت ما مكّن بعد أشهر من التجارب من إنجاز طبقة موحدة، وشكّل بالتالي علامة فارقة في دفع مكاسب الكفاءة.

وتوقع وانغ أن تجد الخلايا الشمسية تطبيقات في مجالات مختلفة بما في ذلك الهندسة المعمارية والسيارات والطيران والأجهزة المرنة القابلة للارتداء.

وتساعد هذه التكنولوجيا خفيفة الوزن في تقليل تكاليف النقل والتركيب مقارنة بالألواح التقليدية.