من؟
بيونوند سيليكون (Beyond Silicon)، كايلوكْس (Caelux)، فيرست سولار (First Solar)، هانوها كيو سيلز (Hanwha Q Cells)، أكسفورد بي في (Oxford PV)، سويفت سولار (Swift Solar)، تاندم بي في (Tandem PV)
متى؟
من 3 إلى 5 سنوات
في نوفمبر 2023، سجلت تقنية شمسية مثيرة الضجة رقماً قياسياً جديداً في كفاءة الطاقة. كان الرقم القياسي السابق موجوداً منذ حوالي خمسة أشهر فقط—ومن المحتمل ألا يستمر طويلاً قبل أن يصبح هو أيضاً عتيقاً. هذه الزيادة المذهلة في تحسين الكفاءة تأتي من نوع خاص من تقنيات الطاقة الشمسية القادمة: خلايا شمسية متعددة الطبقات من البيروفسكايت (perovskite). هذه الخلايا تدمج السيليكون التقليدي مع مواد ذات بنية بلورية فريدة.
في العقد الذي قضاه العلماء في تجربة تقنية الطاقة الشمسية من البيروفسكايت، استمرت في تحطيم سجلات الكفاءة الخاصة بها، التي تقيس مدى تحويل الضوء الشمسي الذي يصيب الخلية إلى كهرباء. تمتص البيروفسكايت أطوال موجية مختلفة من الضوء مقارنة بالخلايا السيليكونية، التي تشكل 95% من سوق الطاقة الشمسية اليوم. عندما يعمل السيليكون والبيروفسكايت معاً في خلايا شمسية متعددة الطبقات، يمكنهم الاستفادة من طيف الشمس بشكل أكبر، مما ينتج المزيد من الكهرباء لكل خلية.
تتجاوز مستويات الكفاءة التقنية للخلايا القائمة على السيليكون 30%، بينما وصلت خلايا البيروفسكايت فقط إلى كفاءات تجريبية تصل إلى حوالي 26%. ولكن خلايا البيروفسكايت متعددة الطبقات قد تجاوزت بالفعل 33% كفاءة في المختبر. هذه هي الوعود المثيرة للتكنولوجيا: إذا تم نشرها على نطاق واسع، يمكن لخلايا البيروفسكايت متعددة الطبقات أن تنتج المزيد من الكهرباء بتكلفة أقل من خلايا الطاقة الشمسية التقليدية.
لكن البيروفسكايت واجهت صعوبات عندما يتعلق الأمر بالنشر الفعلي. يمكن أن تستمر خلايا الطاقة الشمسية المصنوعة من السيليكون لعقود. قلة من الألواح الشمسية متعددة الطبقات المصنوعة من البيروفسكايت قد تم اختبارها حتى خارج المختبر.
التركيب الكيميائي الكهربائي للبيروفسكايت يعني أنها حساسة لامتصاص الماء والتدهور في الحرارة، على الرغم من أن الباحثين يعملون على إنشاء حواجز أفضل حول الألواح والتحول إلى مركبات بيروفسكايت أكثر استقراراً.
في مايو، قالت شركة أكسفورد بي في (Oxford PV) البريطانية إنها حققت كفاءة قدرها 28.6% لخلية بيروفسكايت متعددة الطبقات بحجم تجاري، وهو حجم أكبر بكثير من تلك المستخدمة لاختبار المواد في المختبر، وتخطط لتسليم أولى الألواح الخاصة بها وزيادة الإنتاج في عام 2024. قد تكشف شركات أخرى عن منتجات في وقت لاحق من هذا العقد.
المصدر: MIT Technology Review
ترجمة و تحرير : سهى غابري
