وداعاً للتقنين تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بمساعدة “المادة المعجزة”

تجاوز عدد من الباحثين من جامعات ومعاهد مختلفة في هولندا الحد الأعلى في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء، وهو 30 في المئة، الذي تقدمه الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون، بحسب وسائل إعلام.

وتمكن الباحثون من ذلك عبر دمج خلايا السيليكون تلك مع مادة “بيروفسكايت” perovskite التي توصف بأنها “المادة المعجزة”.

وحقق الباحثون هذا الإنجاز العلمي بابتكار خلية شمسية ترادفية، بمعنى أن مادة “بيروفسكايت” فيها تشكل رديفاً مكملاً للمواد التي تؤلف الخلايا الشمسية التقليدية، وأساسها مادة السيليكون.

وتتمتع “بيروفسكايت” بتركيب فريد، حيث تتألف نواتها من ذرة من معدن التيتانيوم النادر، فيما يحيط بها جداران متتاليان من ذرات الكالسيوم والأوكسجين، وكلاهما من المواد الشائعة.

وتبلغ نسبة استخراج الكهرباء من ضوء الشمس في خلايا السيليكون التقليدية حوالى 22 في المئة، لكنها ارتفعت إلى 30 في المئة عبر الاستعانة بالخصائص المشهود لها على نطاق واسع لمادة “بيروفسكايت”، من بينها خاصية الامتصاص الفائق للضوء.

وذكر الباحثون أن تخطي مستوى 30 في المئة جرى بواسطة جهاز ترادفي رباعي، أي يضم الطبقات التقليدية الثلاثة في خلية السيليكون مع طبقة رابعة من بيروفسكايت.

ويمثل ذلك “خطوة كبيرة في تسريع عجلة التحول في مجال الطاقة”، إضافة إلى تعزيز الأمن في مجال الطاقة عبر خفض الاعتماد على الوقود الأحفوري.

يذكر أن مادة “بيروفسكايت” حظيت بإشادة واسعة بسبب إمكانيتها الكامنة في إحداث تحول ضمن مجموعة من الصناعات، بدءاً من الاتصالات الفائقة السرعة وصولاً إلى إنتاج الطاقة المتجددة.