"الألواح الضوئية الشفافة".. ابتكار جديد سيشعل ثورة في مجال الطاقة الشمسية

في إنجاز من شأنه إحداث تحول كبير في قطاع الطاقة، تمكن باحثون أمريكيون من تطوير خلايا شمسية شفافة، يمكن الاستعانة بها كنوافذ مولدة للطاقة في الوقت الذي تسمح خلاله بدخول أشعة الشمس إلى الغرف.

وطور باحثو جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة، مادة رقيقة وشفافة مصنوعة من مواد شبيهة بالبلاستيك المستخدم في تصنيع النوافذ، وتمكنوا في النهاية من إنتاج الكهرباء عبر إيصالها بمولد شمسي، بحسب تقرير لصحيفة "سيدني مورنينج هيرالد".



إمكانيات فريدة

- عرفت هذه التكنولوجيا للمرة الأولى خلال مراحلها التمهيدية عام 2015، إلا أنها باتت مهيأة ومطورة بشكل كاف الآن للاستخدام على نطاق أوسع يشمل مشروعات الطاقة.

- تعمل هذه التقنية من خلال استخدام الجزئيات العضوية داخل اللوح الشفاف الذي يمتص موجات الضوء فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، ويحولها إلى كهرباء عن طريق توجيهها إلى الخلايا الجانبية بينما يسمح بمرور الضوء.

- في الوقت الحالي، تسجل هذه التكنولوجية كفاءة في استغلال الطاقة تبلغ 10%، في حين تتراوح كفاءة الألواح الشمسية التقليدية بين 15% و18%.

- أشار الباحثون إلى أن استخدام هذه الألواح في تغطية الأسطح الزجاجية في الولايات المتحدة التي تقدر مساحتها بنحو 5 مليارات إلى 7 مليارات متر مربع، من شأنه توفير 40% من الطلب الأمريكي على الكهرباء.



مهام إضافية

- وصف أستاذ الهندسة الكيميائية وعلوم المواد والتطوير بجامعة ميشيغان "ريتشارد لونت" الإنجاز الذي قطعه فريقه لتطوير هذه الخلايا الشفافة، بأنه سيقود مستقبل أعمال الطاقة الشمسية.

- في تصريحات لموقع الجامعة قال "لونت": لقد قمنا بتحليل إمكاناتنا وتبين أنه من خلال امتصاص الضوء غير المرئي فقط يمكن لهذه الخلايا أن توفر قدرا مماثلا من الكهرباء المولدة عبر الأسطح الشمسية.

- يؤكد "لونت" أن هذه الخلايا الشفافة الجديدة يمكنها إضافة مهام جديدة للنوافذ والأسطح، بما يجعلها أكثر فاعلية وكفاءة في المباني والسيارات والإلكترونيات المتنقلة.

- يمكن أيضًا الاستفادة من هذه التكنولوجيا لتحسين مستويات كفاءة الألواح الشمسية المستخدمة حاليًا من خلال وضع طبقة إضافية لجمع الطاقة دون التأثير على العملية الرئيسية للخلايا الضوئية التقليدية.

- تشمل التطبيقات الممكنة لهذه التكنولوجيا في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، الجوالات، والكتب الإلكترونية، والأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات، وقد تم تصنيفها كوسيلة محتملة لإطالة عمر البطاريات.



فرص كبيرة

- امتدت الأبحاث حول تطبيقات الطاقة الشمسية التقليدية على مدار خمسة عقود، لكن الباحثين في جامعة ميشيغان بقيادة "لونت" ركزوا فقط على هذه الخلايا الشفافة طيلة خمس سنوات.

- في نهاية المطاف، ستوفر هذه التكنولوجيا طريقًا إلى اعتماد استخدامات الطاقة الشمسية على نطاق واسع وغير مكلف، لسهولة نشرها على الأسطح سواء كانت كبيرة أو صغيرة والتي كان يصعب استغلالها في هذا الأمر سابقًا.

- وفقًا لمجلة "ناتشر ريسيرش"، هناك مساحة متزايدة لتكنولوجيا الطاقة الشمسية الشفافة في مزيج توليد الطاقة.

- تقول المجلة إن الانتشار واسع النطاق اللازم لتلبية الاستهلاك العالمي للطاقة قد يتسارع من خلال تطوير خلايا شمسية غير مرئية يمكنها استيعاب الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء بشكل انتقائي.

- تؤكد "ناتشر ريسيرش" أن العملية الانتقائية لتوليد الطاقة من أشعة الشمس، ستسمح بتحويل العديد من الأسطح إلى مولدات للكهرباء دون خلل بالمظهر الجمالي أو التأثير على الوظائف الرئيسية.