“طلاء شمسي رقيق جدا” قد ينهي أزمة شحن الهواتف

تمكن فريق من الباحثين من إنتاج أول “خلية شمسية” مرنة في العالم، بدرجة من الرقة تسمح بطلائها على أشياء أخرى لاستخدامها كمصدر محمول للطاقة.

وصمم الباحثون خلايا شمسية أرق بمقدار 150 مرة من الألواح القائمة على السيليكون المتاحة، دون الاستغناء عن أي من قدراتها على توليد الطاقة. ويبلغ سمك المادة الناتجة أكثر من ميكرون واحد (0.001 مم).

وفي الدراسة، صنع باحثو جامعة أكسفورد مادة ضوئية جديدة (قادرة على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة) من هياكل “بيروفسكايت”، وهي نسخ اصطناعية من أكسيد التيتانيوم الكالسيوم الطبيعي والتي يمكن تصنيعها بثمن بخس نسبيا في المختبرات أو المصانع.

وينتج “بيروفسكايت” شحنة كهربائية في وجود ضوء الشمس، مثل السيليكون (المادة الأكثر شيوعا المستخدمة في الخلايا الشمسية).

وفي حين أن “بيروفسكايت” يتمتع بإمكانات هائلة، فقد كافح الباحثون لتصنيعه بحيث يدوم لأكثر من بضعة أشهر، خاصة أنه عرضة بشكل خاص للتلف من كثرة الرطوبة، ويمكن أن يتفكك بعد تعرضه للهواء عن طريق تفاعلات كيميائية متطايرة.

وبمرور الوقت، وجد الباحثون أنه يمكن الحفاظ على استقرار “بيروفسكايت” في هياكل طبقية مثل الخلايا الترادفية، والتي تجمع بين “بيروفسكايت” وخلايا السيليكون.

واختار فريق أكسفورد نهجا “متعدد الوصلات”، حيث يتم دمج عدة طبقات حساسة للضوء تتوافق مع أطوال موجية مختلفة منه، لتحسين حساسية الضوء للمادة الشمسية بشكل عام.

وكانت الطبقة الرقيقة الناتجة فعّالة بنسبة 27% عند تحويل ضوء الشمس إلى طاقة، مقارنة بكفاءة 22% تقريبا لألواح السيليكون الموجودة في السوق اليوم.

وقال جونكي وانغ، أستاذ الفيزياء بجامعة أكسفورد، في بيان: “يمكننا تصور تطبيق طلاءات “بيروفسكايت” على أنواع أوسع من الأسطح لتوليد طاقة شمسية رخيصة، مثل أسطح السيارات والمباني وحتى الهواتف المحمولة. وإذا كان من الممكن توليد المزيد من الطاقة الشمسية بهذه الطريقة، فيمكننا توقع الحاجة الأقل في الأمد البعيد لاستخدام ألواح السيليكون أو بناء المزيد والمزيد من المزارع الشمسية”.