فريق كوري يحقق رقمًا قياسيًا عالميًا بكفاءة 26.7% لخلية ترادفية من البيروفسكايت وCIGS بمساحة أقل من 1 سم²

أخبار ar.wedoany.com، تمكن المعهد الكوري للطاقة (KIER) من تحقيق كفاءة تحويل تبلغ 26.7% في خلية شمسية ترادفية تجمع بين خلية علوية من البيروفسكايت وخلية سفلية من النحاس والإنديوم والغاليوم والسيلينيوم (CIGS). وقد تم اعتماد هذا الرقم القياسي من قبل معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (Fraunhofer ISE) في ألمانيا، وأُدرج في "جدول أفضل خلايا البحث من حيث الكفاءة" (Best Research-Cell Efficiency Chart) الذي يديره المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، محققًا رقمًا قياسيًا جديدًا لكفاءة الخلايا الترادفية من البيروفسكايت وCIGS بمساحة أقل من 1 سم².

تتميز مادتا الامتصاص الضوئي المستخدمتان في الخلية الترادفية بقابليتهما للتصنيع على شكل أغشية رقيقة، مما يتيح لهذا الهيكل فرصة الجمع بين الكفاءة العالية والشكل خفيف الوزن والمرن. وأوضح فريق KIER أنه عند دمج النوعين من الخلايا، قد تتعرض طبقة البيروفسكايت الماصة للضوء للتدهور، كما أن بعض الطبقات المكوِّنة قد تمتص الضوء بشكل غير ضروري، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء الكلي. ولمعالجة ذلك، حلل الفريق مصادر الفقدان بشكل تفصيلي، وطوّر مواد واجهات وتقنيات معالجة للحد من تلف طبقة البيروفسكايت، وحسّن بنية القطب الشفاف العلوي والطبقات الناقلة للشحنة، مما ساهم في تقليل الامتصاص الضوئي الطفيلي وخفض فقدان التيار الضوئي.

بلغت كفاءة هذه الخلية في القياسات المخبرية 27%، دون الكشف عن مزيد من التفاصيل. وأوضح الباحث الرئيسي إن-يونغ جونغ (In-Young Jeong) أن كفاءة الخلية واستقرارها تحسنا بالتزامن بعد الحد من خسائر الواجهات والخسائر البصرية أثناء دمج البيروفسكايت مع CIGS؛ وأشار إلى أن قيمة الكفاءة هذه تم التحقق منها من قبل جهة اعتماد معترف بها عالميًا واعتُبرت قيمة قياسية، مما يوفر تحققًا موضوعيًا من القدرة التنافسية التقنية.

كان الرقم القياسي العالمي السابق في نفس فئة المساحة يبلغ 26.3%، وقد سجله المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا (KIST) في يوليو 2025.

أما الرقم القياسي العالمي الحالي للخلايا الترادفية من البيروفسكايت وCIGS بمساحة أكبر من 1 سم² فيبلغ 25.5%، وهو مسجل باسم مركز هيلمهولتز برلين (Helmholtz-Zentrum Berlin, HZB) وجامعة هومبولت في برلين (Humboldt-Universität) في ألمانيا، وقد تم اعتماد هذه النتيجة من قبل المنشأة الأوروبية لاختبار الطاقة الشمسية (ESTI).

كان الباحث في HZB فارياس باسولتو (Farias Basulto) قد صرح في مقابلة سابقة مع مجلة pv magazine أن الفيزياء الكامنة وراء بنية الخلية الحالية تشير إلى أن نسبة 25.5% ليست سوى أول معلم رئيسي، حيث بلغت كفاءة الاختبارات الداخلية لتصميم مماثل 27.5%؛ كما أُدرجت هذه النتيجة القياسية البالغة 25.5% في "جداول كفاءة الخلايا الشمسية" (Solar Cell Efficiency Tables).