الخلايا الشمسية “ذاتية الشفاء” يمكن أن تصبح حقيقة

يمكن أن تكون الخلايا الشمسية في المستقبل قادرة على تحمل قابلية التآكل عن طريق “الشفاء الذاتي”، وهو اختراق سعى إليه المجتمع العلمي منذ فترة طويلة.

يمكن أن يمهد هذا الاختراق الطريق لخلايا البيروفسكايت الشمسية الأكثر موثوقية وكفاءة ، مما يساهم في التحول العالمي نحو حلول الطاقة المستدامة.

من المتوقع أن تلعب خلايا البيروفسكايت الشمسية عالية الكفاءة وخفيفة الوزن ورخيصة الثمن دورًا رائدًا في مستقبل إنتاج الطاقة الشمسية، لكن العلماء ما زالوا بحاجة إلى جعلها أكثر متانة ومعرفة كيفية إنتاجها على نطاق أوسع.

كشفت دراسة نشرت في مجلة Nature عن استراتيجية جديدة لتعزيز استقرار وأداء خلايا البيروفسكايت الشمسية (PSCs) من خلال آلية توصف بأنها “الشفاء الذاتي”.

طور باحثون من موناش وجامعة أكسفورد وجامعة سيتي في هونغ كونغ استراتيجية جديدة لتعزيز استقرار وأداء خلايا البيروفسكايت الشمسية (PSCs) .

يعمل العامل المبتكر الذي طوروه على معالجة طبقة البيروفسكايت ديناميكيًا عند تعرضها للضغوط البيئية مثل الرطوبة والحرارة، مما يضمن أداءً مستدامًا للجهاز وطول العمر.

أدى نهجهم الذي غيّر قواعد اللعبة إلى إنتاج خلايا شمسية تتمتع بكفاءة تحويل طاقة بنسبة 25.1% واستقرار ملحوظ تحت 1000 ساعة من اختبارات الشيخوخة المتسارعة عند 85 درجة مئوية ومحاكاة الإضاءة الشمسية.

وقال البروفيسور أودو باخ، المؤلف المشارك للدراسة ومدير قسم أبحاث الهندسة الكيميائية والبيولوجية في موناش: “يتناول هذا العمل القضايا الحاسمة المتعلقة بتخميل العيوب في البيروفسكايت والتي أعاقت التبني الواسع النطاق لهذه التكنولوجيا الواعدة”.

وأضاف “تمثل إستراتيجيتنا للإطلاق البطيء تقدمًا كبيرًا في مجال الخلايا الكهروضوئية البيروفسكايت، ومن خلال إطلاق العوامل التخميلية ببطء في مادة البيروفسكايت الخاصة بنا، تمكنا من إنتاج خلايا شمسية ليس فقط بأداء معزز، ولكن أيضًا بثبات ممتد على المدى الطويل في ظل ظروف حقيقية-أحوال العالم.”

وأوضح “هذا الاختراق يمكن أن يمهد الطريق لخلايا البيروفسكايت الشمسية الأكثر موثوقية وكفاءة والتي تساهم في التحول العالمي نحو حلول الطاقة المستدامة.”