▪︎ مجلس نيوز
مع تضخم سوق الألواح الشمسية الشفافة في أوروبا ، وضع العلماء السويسريون رقماً قياسياً جديداً في كفاءة التكنولوجيا. قد يؤدي هذا إلى إنشاء نوافذ مولدة للطاقة تعمل على تشغيل منازلنا وأجهزتنا.
يُعرف أيضًا باسم خلايا Grätzel ، الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة (DSCs) هي نوع من الخلايا الشمسية منخفضة التكلفة التي تستخدم صبغة حساسة للضوء لتحويل الضوء المرئي إلى كهرباء.
كانت الإصدارات السابقة من DSCs تعتمد على ضوء الشمس المباشر ، لكن فريقًا من الباحثين في École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) وجد طريقة لصنع محسسات ضوئية شفافة يمكنها امتصاص الضوء عبر طيف الضوء المرئي بأكمله ، بما في ذلك الضوء المباشر والمحيط.
انضم إلى TNW في فالنسيا!
يأتي قلب التكنولوجيا إلى قلب البحر الأبيض المتوسط
الباحثون طورت طريقة لتحسين الجمع بين اثنين من جزيئات الصبغة المصممة حديثًا لمُحسِس ضوئي. لقد فعلوا ذلك من خلال ابتكار تقنية يتم فيها امتصاص طبقة أحادية من مشتق حمض الهيدروكساميك مسبقًا على سطح ثاني أكسيد التيتانيوم المسامي النانوي.
على رأس الجديد القدرة على التحسس الضوئي حصاد الضوء عبر المجال المرئي بأكمله ، قام العلماء أيضًا بزيادة الأداء الكهروضوئي لـ DSCs – التي كانت نقطة ضعف في التكنولوجيا مقارنة بالخلايا الشمسية التقليدية.
لوضع ذلك بالأرقام ، تصل كفاءة DSCs المعززة فوق 15٪ في ضوء الشمس المباشر وما يصل إلى 30٪ في الضوء المحيط. كمرجع ، تتمتع الألواح الشمسية التجارية بمتوسط كفاءة بين 15٪ إلى 22٪.
بعبارة أخرى ، إذا تمكنت هذه التكنولوجيا من الوصول إلى نطاق واسع ، فقد نرى قريبًا ثورة في الألواح الشمسية الشفافة في أوروبا.
كيف يتم استخدام DSCs بالفعل؟
DSCs ليست تقنية جديدة ، ولكن التطورات من École Polytechnique Fédérale de Lausanne يمكن أن توفر شريان الحياة للمباني المستدامة.
الخلايا الشمسية الصبغية ليست كذلك شفافة فقط ، ولكن يمكن أن تكون أيضًا ملفقة بألوان متعددة وبتكلفة منخفضة. في الواقع ، يتم استخدام بعضها بالفعل في المناور ، والصوبات الزجاجية ، وكذلك الواجهات الزجاجية.
على سبيل المثال ، فكر في مركز المؤتمرات SwissTech – موقع أصبح أول مبنى عام يقوم بتركيب تقنية DSCs في عام 2012.
بينما في عام 2017 ، كان مدرسة كوبنهاغن الدولية كما استخدمت نفس التقنية لافتتاح المبنى المكون من 12000 لوحة شمسية ملونة ، والتي تلبي أكثر من نصف احتياجات المدرسة السنوية من الطاقة.
واعتبارًا من عام 2021 ، أصبحت شركة Physee التي تتخذ من هولندا مقراً لها تركيب 15000 من “SmartWindows” في مباني المكاتب في جميع أنحاء أوروبا.
لماذا يمكن أن تكون الخلايا الشمسية الحساسة للصبغ نعمة للشركات الناشئة الأوروبية
قام العلماء في EPFL بتحسين قدرة هذه التكنولوجيا على العمل في ظروف الإضاءة المنخفضة ، وهو أمر حيوي في البلدان الأكثر برودة والغيوم.
كما كتب المؤلفون، “تمهد النتائج التي توصلنا إليها الطريق للوصول السهل إلى DSCs عالية الأداء وتوفر آفاقًا واعدة للتطبيقات مثل إمدادات الطاقة واستبدال البطارية للأجهزة الإلكترونية منخفضة الطاقة التي تستخدم الضوء المحيط كمصدر للطاقة.”
بالنسبة للشركات الناشئة الأوروبية ، قد يغير هذا قواعد اللعبة. في حين أن هناك فائدة واضحة لتركيب خلايا شمسية شفافة على المباني للمساعدة في تحقيق أهداف المناخ الصافية للدول ، فإن قابلية تطبيق التكنولوجيا تتجاوز النوافذ المولدة للطاقة والواجهات الزجاجية.
تشغل DSCs مساحة أقل بكثير من اللوحات التقليدية ، مما يفتح استخدامها لعدد كبير من العناصر ، سواء كانت أجهزة إلكترونية محمولة (مثل سماعات الأذن وأجهزة القراءة الإلكترونية) أو أجهزة استشعار متصلة تشكل جزءًا من إنترنت الأشياء.
عندما يحدث تقدم علمي مثل هذا ، فإنه يفتح الباب للعقول الساطعة لخلق شيء جديد وفعال. دعونا فقط نأمل أن تكون الشركات الناشئة في أوروبا جاهزة للمضي قدمًا.
يمكنك أن تجد البحث الكامل هنا.