الطاقة الشمسية لا تزال تجذب الانتباه العالمي بتقدم تقني مثير. في عام 2025، تبرز كوريا بابتكار ملحوظ في مجال الخلايا الشمسية التعاونية. تعد هذه الخلايا الجديدة بزيادة كبيرة في كفاءة الطاقة، فتفتح الباب أمام إنتاج طاقة نظيفة ومستدامة أكثر.
يمكن أن تحدث هذه الابتكارات تحولاً في منظر الطاقة العالمي، من خلال تقديم بديل ممكن لمصادر الطاقة التقليدية. اكتشف كيف يمكن لهذه التقنية الثورية إعادة تعريف اقتناصنا للطاقة الشمسية والمساهمة في مستقبل أكثر أخضراً ومسؤولية.
عملية “رفع” المبتكرة وهيكل الخلية
توصل باحثو معهد الطاقة بكوريا (KIER) لعملية مبتكرة للغاية للخلايا الشمسية التعاونية بيروفسكيت-CIGS، حيث بلغت كفاءتها القياسية 23.64%. تتمثل هذه العملية في وضع طبقة من البولي إميد على قاعدة زجاجية، ثم تصنيع الخلية الشمسية عليها قبل فصل الزجاج.
يتكون هيكل الخلية من طبقة علوية من البيروفسكيت وقاعدة من السيجس (النحاس، الإنديوم، الغاليوم، الكادميوم). تحسن هذه النهج الأداء والمتانة للخلايا، مع تجنب العيوب المتعلقة بانتشار البوتاسيوم، مما يعتبر أمرا مهما للتطبيقات التي تتطلب وحدات شمسية فائقة الخفة.
فوائد وأداء الخلايا التعاونية
تحسن الخلايا الشمسية التعاونية، من خلال دمج عدة طبقات من مواد مختلفة، استيعاب الضوء الشمسي بشكل أمثل. تمتص كل طبقة جزءا مختلفا من الطيف الشمسي، ما يسمح بتحويل الضوء إلى الكهرباء بكفاءة أكبر مقارنة بالخلايا ذات الطبقة الواحدة التقليدية.
أعلن معهد الطاقة بكوريا (KIER) مؤخرا عن كفاءة قياسية بلغت 23.64% لخليتها الجديدة التعاونية بيروفسكيت-CIGS، التي تحتفظ بـ 97.7% من كفائتها الأولية بعد 100,000 دورة انثناء. وبالإضافة إلى ذلك، نسبة الطاقة/الوزن لهذه الخلية تتجاوز بحوالي عشر مرات تلك للخلايا الشمسية التعاونية بيروفسكيت/سيليكون، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب وحدات شمسية فائقة الخفة.
مقارنة مع الأساليب التقليدية والخلايا الأخرى
تتميز الطريقة المبتكرة باستخدام قاعدة زجاجية صلبة عن النهج التقليدي الذي يعتمد على فيلم بولي إميد مرن. هذه التقنية تقلل من العيوب المتعلقة بانتشار البوتاسيوم، وهو مشكلة شائعة في الخلايا المرنة.
مقارنة بالخلايا التعاونية الحديثة، مثل تلك من KAUST بكفاءة 33.2% و JinkoSolar بـ33.85%، تظهر خلية KIER كفاءة أقل بنسبة 23.64%. ومع ذلك، تتميز بتصنيعها المبتكر ومتانتها الاستثنائية. على الرغم من كونها أقل فعالية، فإن هذه التقنية تقدم إمكانيات كبيرة لتطبيقات تتطلب وحدات شمسية خفيفة الوزن ومرنة.
