نقاط الكمّ الجرافيني تصنع خلايا شمسية عالية الكفاءة

صمم العلماء نوعًا جديدًا من الخلايا الشمسية الهجينة العضوية– اللاعضوية، التي تعمل على تحويل الطاقة بفاعلية أكبر بكثير لدى مقارنتها بالخلايا المتوفرة تجاريًّا الأغلى ثمنًا ذات الأساس السيليكوني.

وهم يقولون إن هذه الخلايا ستكون مفيدة لتصنيع أدوات الجيل الثاني الشمسية، التي تتصف بالمرونة والتكلفة المنخفضة والفاعلية العالية. 

أضاف الباحثون من المملكة العربية السعودية، وتايوان وهونج كونغ، تركيزات مختلفة من نقاط الكمّ الجرافيني إلى محاليل من بولي (3، 4 إيثيلين ديوكسي ثيوفين): بوليستيرين سلفونيت (PEDOT:PSS). ثم عمدوا إلى ترسيب المحاليل الممزوجة على ركيزة سيليكونية لتخليق الخلايا الهجينة.¹

أبدت الخلايا الشمسية كثافة تيار قصير الدارة وعامل ملء معززين، وهي معايير لجودة الخلايا الشمسية.

وقد أسهمت منطقة نشطة في الخلايا الشمسية، تحتوي على نقاط الكم الجرافيني التي تحول الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي، في تحويل فعال للطاقة بلغت نسبته 13.22%، وهي أعلى نسبة تحويل للطاقة تحققت حتى الآن.

وعادة ما يكون الضوء فوق البنفسجي مهدرًا؛ لأنه لا يتمكن من اختراق عمق الخلايا الشمسية. ويقول الباحثون إنهم بتحويلهم الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي، ستتمكن الخلايا الشمسية من اقتناص المزيد من ضوء الشمس.

"ستكون هذه التقنية مفيدة لتصنيع مجموعة متنوعة من الخلايا الشمسية المصنّعة في المحلول، ومن ضمنها الخلايا الشمسية العضوية وخلايا البيروفسكايت الشمسية"، استنادًا إلى قول الباحث ج. هاو هِي، من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST)، المملكة العربية السعودية.

Sign-up to receive our e-alert update every two weeks to keep up with everything new on the portal.