جامعة صوفيا اليابانية تحقق احتفاظ خلايا البيروفسكايت الشمسية المصنوعة من القصدير بكفاءة أولية تبلغ 84.94% بعد 100 يوم باستخدام 2-ABZ

2026-09-04 15:03
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، قام باحثون من جامعة صوفيا (Sophia University) اليابانية والمعهد الوطني لعلوم المواد (National Institute for Materials Science, NIMS) بإدخال مادة 2-أمينوبنزوثيازول (2-ABZ) في خلايا البيروفسكايت الشمسية المصنوعة من القصدير شبه ثنائية الأبعاد (q-2D) من نوع Ruddlesden-Popper (SnPSCs)، بهدف كبح مشكلة أكسدة القصدير التي تحد من كفاءة وعمر هذه الأجهزة على المدى الطويل. وأفاد الفريق البحثي أن هذه الاستراتيجية القائمة على استخدام المواد المضافة تعزز في الوقت نفسه الأداء الكهروضوئي للخلايا وتطيل عمر الأجهزة، مما قد يفتح الباب أمام تسويق خلايا البيروفسكايت الشمسية الخالية من الرصاص.

استخدم باحثون من اليابان مادة 2-أمينوبنزوثيازول كمادة مضافة في خلايا البيروفسكايت الشمسية المصنوعة من القصدير شبه ثنائية الأبعاد لتنظيم نمو البلورات، ومعالجة العيوب، وكبح أكسدة القصدير وهجرة اليوديد، مما أسفر عن خلايا شمسية خالية من الرصاص أكثر كفاءة وأطول عمرًا. | الصورة: البروفيسورة يوكو تاكاوكا من جامعة صوفيا، اليابان

مادة 2-ABZ هي جزيء غير متجانس الذرات يحتوي على النيتروجين والكربون والكبريت والهيدروجين. وأوضح الفريق البحثي أن العديد من المواد المضافة المستخدمة في معالجة العيوب تستهدف آلية تدهور واحدة فقط، بينما تؤدي مادة 2-ABZ وظائف متعددة ومتكاملة في الوقت نفسه أثناء تكوين طبقة البيروفسكايت الرقيقة وأثناء تشغيل الجهاز، وتشمل: تنظيم نمو البلورات، وتقليل تكوّن حالات الفخاخ، ومنع هجرة الأيونات، وكبح أكسدة القصدير، وتحسين توافق مستويات الطاقة عند الواجهات، مما يغطي نقاط الضعف الداخلية المتعددة التي حدت لفترة طويلة من تحسين كفاءة خلايا SnPSCs.

صرّحت البروفيسورة يوكو تاكاوكا، رئيسة المشروع بقسم علوم وهندسة المواد والحياة بكلية العلوم والتكنولوجيا في جامعة صوفيا، بأن تراكم مادة 2-ABZ عند الواجهات يعد أمرًا بالغ الأهمية لتقليل العيوب المدفونة في طبقة البيروفسكايت. فهذه المادة قادرة على تكوين مواقع تنوي كثيفة في الجزء السفلي من الطبقة الرقيقة، مما يؤدي إلى إنتاج طبقات بيروفسكايت رقيقة عالية الجودة ومستقرة.

وانعكست هذه التأثيرات في النهاية على نتائج اختبارات الأداء طويل المدى. فخلايا الطاقة الشمسية غير المغلفة المحتوية على 2-ABZ حافظت على 84.94% من كفاءتها الأولية بعد تخزينها لمدة 100 يوم، بينما بلغ معدل الاحتفاظ بالكفاءة في الأجهزة غير المعالجة 48.95% فقط. وعند التشغيل المستمر تحت ضوء الشمس المحاكى، احتفظت الأجهزة المعالجة بنحو 89% من أدائها الأصلي بعد 10 ساعات، بينما تدهورت الأجهزة الضابطة بسرعة خلال ساعة واحدة فقط. وأظهر تحليل الأسطح أن مادة 2-ABZ تكبح أكسدة Sn²⁺ إلى Sn⁴⁺، وهو مسار التدهور الرئيسي لبيروفسكايت القصدير. كما أظهر مطياف الضوء الإلكتروني للأشعة السينية (XPS) انخفاضًا ملحوظًا في أنواع اليود المؤكسد، وأكدت مطيافية كتلة الأيونات الثانوية زمن الرحلة (ToF-SIMS) أن هجرة اليوديد تم تثبيطها بشكل كبير.

على صعيد التطبيقات، يتطلب تركيب الخلايا الشمسية القائمة على السيليكون أراضٍ واسعة ومسطحة، بينما تُعد خلايا البيروفسكايت الشمسية (PSCs) خفيفة الوزن ومرنة وقابلة للتحكم في شكلها، مما يجعلها تقنية كهروضوئية واعدة من الجيل التالي. ويُعد تحسين الكفاءة والعمر أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الجدوى التجارية لهذه الخلايا. وأشارت تاكاوكا إلى أن النتائج ذات الصلة توفر مسارًا عمليًا لتطوير خلايا شمسية خالية من الرصاص وأكثر أمانًا، ومن شأنها أيضًا توسيع نطاق تطبيقات الخلايا الكهروضوئية.

نُشرت نتائج هذا البحث في 15 يونيو 2026 في المجلد العاشر، العدد الحادي عشر من مجلة Solar RRL.

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

محطة الطاقة المتكاملة - Shenzhen Kohodo Hydrogen Energy Co., Ltd.
ZH3C-72.5 مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة المعدنية المعزولة بالغاز الصديقة للبيئة (72.5 كيلو فولت، 3150 أمبير، 40 كيلو أمبير) - Shenyang Huade High Technology Electric Co., Ltd.
مصدر الطاقة غير المنقطع الصناعي من سلسلة SDP - Qingdao LDC Technology Corp.
جهاز تعويض الضغط المنخفض - Xinjiang Zhongtai Special Electric Equipment Co., Ltd.
HI-PRO-AEM نظام إنتاج الهيدروجين الأخضر عالي الكفاءة - Hydrizon Technology (Beijing) Co., Ltd.
وحدة تبريد (تسخين) دوامية مبردة بالهواء من النوع الصغير - Ruidong Group Co., Ltd.
محول طاقة 0.66 كيلو فولت - Guangdong Sihui Instrument Transformer Works Co., Ltd.
محول مغمور بالزيت من سبيكة غير متبلورة - BAODING TIANWEI SHUNDA TRANSFORMER CO., LTD.
وحدة بروميد الليثيوم ABS - SONYO REFRIGERATION (DALIAN) CO., LTD.
سيارة كهربائية للطرق الوعرة بأربع أو ست عجلات (UGV) - GECKO Motors
صمام كرة هوائي عالي الضغط مقاوم للتآكل - Zhejiang Deca Control Valve Meter Co., Ltd.
فلنجة العدسة العمياء - Shanxi Tianbao Group Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
شركة Inox Solar الأمريكية توقّع اتفاقية توريد وحدات شمسية بقدرة 767 ميجاواط، على أن يبدأ التسليم في 2027
2026-09-06
تقرير ZHAW: حصة الأنظمة الزراعية الكهروضوئية المزدوجة في سويسرا تبلغ 0.0% عام 2025
2026-09-06
TÜV راينلاند الألمانية تتحقق من أن توليد الطاقة الشمسية اليومي لسيارة أبترا الكهربائية يتجاوز 4 كيلوواط ساعة
2026-09-06
الهند: SECI تطرح مناقصة لمشاريع طاقة شمسية بقدرة 700 ميجاواط مرتبطة بشبكة النقل بين الولايات
2026-09-06
حصول ثلاثة مشاريع للطاقة الشمسية وتخزين الطاقة تابعة لشركة "أنيسكو" البريطانية على تمويل من "لومبارد"
2026-09-06
الهند: هيئة الكهرباء المركزية تقترح إلزام مشاريع الطاقة الشمسية والرياح الجديدة بتزويد أنظمة تخزين الطاقة بنسبة 10% اعتبارًا من يوليو 2027
2026-09-06
جامعة نيو ساوث ويلز الأسترالية تحصل على 64.8 مليون دولار أسترالي لتنفيذ 12 مشروعًا للطاقة الشمسية
2026-09-06
الجمعية الأمريكية للطاقة النظيفة: إضافات القدرات الجديدة تتجاوز 17 جيجاواط في الربع الثاني من 2026
2026-09-06
توقيع اتفاقية شراكة بين القطاعين العام والخاص بين الحكومة النيجرية وشركة NEPP لإنشاء محطة شمسية بقدرة 200 ميغاواط مزوّدة بنظام تخزين الطاقة
2026-09-06
حتى نهاية يوليو، بلغ إجمالي القدرة المركّبة للطاقة الشمسية في الصين 1.286 تيراواط، متجاوزًا الفحم لأول مرة ليصبح أكبر مصدر للطاقة
2026-09-06