تركيبة تحتوي على 35% من البروم من جامعة ولاية بنسلفانيا الأمريكية تعزز أداء الخلايا الكهروضوئية الداخلية المصنوعة من البيروفسكايت

2026-09-17 16:21
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، طوّر باحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا (Penn State) طبقة رقيقة قائمة على البيروفسكايت موجهة للإضاءة الداخلية، تعمل على تحسين كفاءة امتصاص المادة للضوء الداخلي، مع تحسين قدرتها على الحفاظ على الأداء عند التعرض لفترات أطول لضوء أكثر سطوعًا. وقد نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلة APL Energy.

الولايات المتحدة تعزز أداء توليد الطاقة الشمسية الداخلية للأغشية الرقيقة المصنوعة من البيروفسكايت عبر تركيبة تحتوي على 35% من البروم

في حين تهدف الخلايا الشمسية التقليدية إلى التقاط نطاق واسع من ضوء الشمس، تواجه الأجهزة الكهروضوئية الداخلية ظروفًا مختلفة: فشدة الإضاءة الاصطناعية أضعف بكثير، وطيفها أضيق. وهذا يعني أن المواد المُحسَّنة لضوء الشمس قد لا تكون الأنسب لجمع الضوء المنبعث من مصابيح LED أو غيرها من مصادر الإضاءة الداخلية.

انطلق الفريق من البنية البلورية لبيروفسكايت الهاليد المعدني، فعمل على تعديل نسبة البروم إلى اليود فيه، وحضّر ست تركيبات مختلفة، وعدّل خصائصها البصرية تدريجيًا نحو الأطوال الموجية الشائعة في الإضاءة الداخلية. ويقول الباحثون إن التركيبة التي تحتوي على 35% من البروم كانت الأفضل أداءً في التجارب. ويوضح هذا العمل أيضًا أن تصميم مواد الخلايا الكهروضوئية الداخلية قد يختلف عن الألواح الشمسية التقليدية، إذ لا يضطر الباحثون إلى السعي لتحقيق أقصى امتصاص على كامل الطيف الشمسي، بل يمكنهم ضبط فجوة النطاق لأشباه الموصلات لتتوافق مع طيف الإضاءة الاصطناعية الأضيق.

كما درس الباحثون طريقة تشكّل الغشاء الرقيق المصنوع من البيروفسكايت نفسه. ففي عملية التحضير، تُذاب المادة أولًا في مذيب، ثم تتبلور عند تبخر المذيب. واستخدم الفريق ثنائي كلورو البنزين بدلًا من كلورو البنزين الشائع كمذيب مضاد، استنادًا إلى أعمال سابقة لأعضاء من فريق البحث، بهدف الحصول على أغشية أكثر تجانسًا، ذات حبيبات كثيفة، ومسامات وعيوب أقل، لأن هذه العيوب تعيق حركة الشحنات وتضعف الأداء الكهروضوئي. وتتمثل الخطوة الأخيرة في إضافة بروميد الأمونيوم الفينيثيل (PEABr) على سطح البيروفسكايت، حيث تشكّل هذا الملح طبقة تخميل تساعد على حماية المادة من العيوب ومن التدهور تحت الإضاءة المطولة.

في الاختبارات، لم يتراجع أداء الأجهزة الناتجة على مدى 240 ساعة متواصلة تحت شدة إضاءة عالية. وبناءً على الاتجاهات الملاحظة، قدّر الباحثون أن الجهاز يمكن أن يظل مستقرًا لآلاف الساعات؛ غير أن هذا التقدير يُعد تنبؤًا وليس عمر تشغيلي مُثبتًا. وقد بلغت شدة الإضاءة المستخدمة في الاختبار نحو 10 إلى 50 ضعف الشدة المطلوبة وفق الإطار التوافقي لتقييم الخلايا الكهروضوئية الداخلية الذي طُرح مؤخرًا، أي ما يعادل نحو 8% إلى 50% من شدة ضوء الشمس.

ويكمن التطبيق المحتمل ليس في استبدال الألواح الشمسية على الأسطح، بل في تحرير الأجهزة الإلكترونية منخفضة استهلاك الطاقة من البطاريات والتغذية السلكية. فربما تتمكن منظمات الحرارة الذكية وأجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم عن بعد وبعض الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء من العمل عبر الجمع المستمر للضوء المحيط، دون الاعتماد الكامل على بطاريات تُستخدم مرة واحدة أو قابلة لإعادة الشحن. لكن التسويق التجاري لا يزال يواجه عقبة رئيسية: المتانة. فقد أشارت مراجعة نشرتها جامعة ولاية بنسلفانيا عام 2026 حول الخلايا الكهروضوئية الداخلية المصنوعة من البيروفسكايت إلى أن بعض الأجهزة سجّلت كفاءات تجاوزت 44%، في حين أن الدراسات التي أبلغت عن الاستقرار طويل الأمد وفق بروتوكولات موحدة قليلة نسبيًا. ويرى الباحثون أن اختبارات الاستقرار الأفضل ضرورية لتحديد كيفية ترجمة نتائج المختبر إلى عمر تشغيلي في العالم الحقيقي.

وبالتالي، فإن هذا الجهاز الجديد يمثل خطوة نحو جعل جمع الضوء الداخلي عمليًا، أكثر من كونه بديلًا جاهزًا للبطاريات.

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

سلك تعويض للمزدوجات الحرارية - Shanghai Jinyou Jinhong Intelligent Electric Co., Ltd.
وحدة محول تيار تخزين الطاقة للشبكات الصغيرة - Beijing Zhiyuan Xinneng Electric Technology Co., Ltd.
كابل مدرّع - Shenyang Kaipeng Wire and Cable Manufacturing Co., Ltd.
مجموعة المولدات التوربينيّة المائية - Dongfang Electric Corporation Dongfang Electric Machinery Co., Ltd.
كابلات كهربائيّة معزولة ببولي إيثيلين متشابك (XLPE) بجهد مقنن 6-35 كيلوفولت - TONGDING INTERCONNECTION INFORMATION CO., LTD.
بوابة إيثرنت تسلسلية/LoRa PMC-1302-3 - CET Electric Technology Inc.
الألياف البصرية أحادية الوضع المزاحة غير المشتتة ذات نطاق الطول الموجي الموسع (G.652.D) - HONGAN GROUP CO. LTD
مشروع جيوجيانغ بينغقانغ لتوليد الطاقة بالغاز تحت الحرج بقدرة 125 ميغاواط - Capital Engineering & Research Incorporation Limited
قنوات الحافلات نقل معزولة بشكل كثيف للموصلات النحاسية - سلسلة BSM1 - Guangdong Baoshi Electric Co., Ltd.
محولات طاقة بجهد 220 كيلو فولت - Huludao Zhongdian Electric Power Equipment Co., Ltd.
محرك طيران بمكابس - محرك FF600 ثنائي الشوط ثنائي الأسطوانات متقابل - China Times Prospect Science & Technology Co., Ltd.
كابينة بطارية تخزين الطاقة المبردة بالسائل الجاهزة MESS8201-2507/5015-BN - XUCHANG XUJI ELECTRIC SCIENCE ENERGY STORAGE TECHNOLOGY CO., LTD.
قراءات ذات صلة
افتتاح محطة مولوالا للطاقة الشمسية بقدرة 31 ميغاواط في أستراليا رسمياً
2026-11-07
WBS Power البولندية تحصل على تمويل بقيمة 48 مليون زلوتي لبناء مشروعين للطاقة الشمسية مع تخزين البطاريات
2026-11-07
راديان إكس الأمريكية تحصل على تمويل بقيمة 9 ملايين دولار لبناء خط إنتاج لألواح البيروفسكايت بقدرة 6 ميغاواط
2026-11-07
شركة Qair الإيطالية تبدأ إنشاء مشروع للطاقة الشمسية بقدرة 24.2 ميغاواط في صقلية
2026-11-06
إنجاز بناء محطتين للطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة تقارب 30 ميغاواط في إسبانيا من قبل Opengy وRover
2026-11-06
شركة Tion الإيطالية تُنجز تحديث ثلاثة محطات كهروضوئية وترفع القدرة المركبة بنحو 40%
2026-11-06
شركة Candi Solar الهندية توقّع اتفاقية تمويل بقيمة 50 مليون دولار لتطوير مشاريع طاقة شمسية مع تخزين بسعة 400 ميغاواط
2026-11-06
بدء أعمال إنشاء مشروع Cypress Knee للطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 250 ميغاواط في الولايات المتحدة
2026-11-06
إيسار الهندية توقّع اتفاقية شراء كهرباء لمشروع هجين للطاقة الشمسية وطاقة الرياح وتخزين الطاقة بقدرة 300 ميغاواط
2026-11-06
توقيع تيناغا الوطنية الماليزية وIOI اتفاقية لتطوير مشروع طاقة شمسية بقدرة 500 ميغاواط وتخزين طاقة بسعة 1 غيغاواط/ساعة
2026-11-06