تصنيع خلايا شمسية أفضل وأقل ثمنًا

طوّرت مجموعة باحثين -تضم علماء من سويسرا وإيطاليا واليابان وقطر- مادة جديدة يمكنها تحسين فاعلية الخلايا الشمسية، مع إنقاص تكلفتها في الوقت نفسه.

تُعَد الخلايا الشمسية المعتمدة على البيروفسكايت بين التقنيات الشمسية الأكثر تبشيرًا، وقد شهدت في السنوات الأخيرة تحسنًا سريعًا في فاعليتها. وفي حين تتميز البيروفسكايت بعدم ارتفاع ثمنها، فإن مادة النقل البينية المستخدمة في الخلايا، والمعروفة باسم spiro-OMeTAD، باهظة الثمن. 

الآن، قام الباحثون بتطوير واختبار مادة نقل بينية جديدة، هي فلورين دايثيوفين غير المتناظر (FDT)، واستخدموها للوصول إلى فاعلية قدرها 20,2%، مقارنة بأفضل خلايا spiro-OMeTAD. تبلغ تكلفة خلايا FDT حوالي خُمس تكلفة خلايا spiro-OMeTAD، وتخليقها أسهل.

يمكن أيضًا إذابة FDT في التولوين، الذي يُعتبر مادة صديقة للبيئة أكثر من الكلوروبنزين الذي يُستعمل من أجل spiro-OMeTAD.

"لقد عملنا على spiro-OMeTAD في السنوات العشرين الماضية، وقد وصلت كفاءته إلى ذروتها، في حين بدأنا للتو باستعمال FDT. ونأمل بالوصول إلى كفاءات أعلى مع الحفاظ على الجدوى الاقتصادية"، استنادًا إلى قول محمد خاجة نظير الدين، من المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا في لوزان، سويسرا، الذي يضيف: "وقد قمنا فعلا بإحلال FDT محل spiro-OMeTAD في مختبراتنا".

ويعكف الفريق الآن على اختبار الثبات طويل الأمد للخلايا الشمسية المعدّة من البيروفسكايت المعتمد على FDT بالتعاون مع شركة أبينغوا الإسبانية. إذا ثبت استقرارها، فسيكون التأثير عظيمًا للتطبيقات التي تتراوح بين الخلايا الشمسية إلى الاستشعار، والتصوير، والبيئة، والإلكترونيات البصرية"، وفقًا لقول نظير الدين.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.