تقنية ثورية تحول النوافذ إلى مولدات كهرباء بخلايا شمسية أرق من الشعرة بـ10 آلاف مرة
نجح باحثون في جامعة نانيانغ التكنولوجية بسنغافورة في تطوير خلايا شمسية فائقة الرقة وشبه شفافة، في ابتكار قد يحدث تحولًا جذريًا في مستقبل الطاقة النظيفة والمباني الذكية حول العالم.
وبحسب الدراسة الحديثة، فإن الخلايا الجديدة المصنوعة من مادة «البيروفسكايت» تبلغ سماكتها نحو 10 آلاف مرة أقل من سماكة شعرة الإنسان، ورغم ذلك حققت كفاءة عالية تُعد من بين الأفضل عالميًا في فئة الخلايا الشمسية شبه الشفافة.
وتمهد التقنية الجديدة لتحويل النوافذ الزجاجية في الأبراج والمباني والسيارات وحتى الأجهزة القابلة للارتداء إلى أسطح قادرة على توليد الكهرباء دون التأثير على التصميم أو الشكل الجمالي.
وأكد الباحثون أن الخلايا الشمسية الجديدة تمتاز بدرجة عالية من الشفافية والحياد اللوني، ما يسمح بدمجها داخل الواجهات الزجاجية للمباني الحديثة بطريقة شبه غير مرئية.
وتعتمد التقنية على مادة البيروفسكايت المعروفة بكفاءتها المرتفعة في امتصاص ضوء الشمس، إضافة إلى انخفاض تكلفة إنتاجها مقارنة بالخلايا التقليدية المصنوعة من السيليكون.
كما تتميز هذه الخلايا بقدرتها على إنتاج الطاقة حتى في ظروف الإضاءة غير المباشرة أو داخل المدن المكتظة بالمباني الشاهقة، وهو ما يجعلها خيارًا مثاليًا للبيئات الحضرية الحديثة.
واستخدم الفريق البحثي تقنية «التبخير الحراري» لتصنيع طبقات نانوية دقيقة للغاية بسماكة تصل إلى 10 نانومتر فقط، مع تقليل الاعتماد على المواد الكيميائية الضارة المستخدمة عادة في صناعة الخلايا الشمسية التقليدية.
وأظهرت النتائج أن النسخ شبه الشفافة من الخلايا استطاعت تحقيق كفاءة تحويل طاقة بلغت 7.6% مع السماح بمرور نحو 41% من الضوء المرئي، ما يفتح الباب أمام استخدامات واسعة في النوافذ الذكية والواجهات المعمارية المولدة للطاقة.
ويرى خبراء أن هذه التكنولوجيا قد تساهم مستقبلًا في تقليل الاعتماد على الألواح الشمسية التقليدية، وتحويل المباني والمركبات إلى مصادر مستدامة وهادئة لإنتاج الكهرباء ضمن التوجه العالمي نحو الطاقة النظيفة وتقنيات المدن الذكية.
