تشتهر الخلايا الشمسية ثنائية الوجه المصنوعة من البيروفسكايت بقدرتها على تسخير ضوء الشمس من كلا الجانبين.
وقد حقق باحثون من المعهد الهندي للتكنولوجيا (IIT) مؤخرًا خطوات كبيرة في تطويرهم لقطب كهربائي شفاف جديد من أكسيد النيكل/الفضة/أكسيد النيكل يساعد في تحقيق كفاءة عالية ومتانة وشفافية للأشعة تحت الحمراء، مما يعد بتقدم كبير في تطبيقات الطاقة الشمسية.
كما ورد في مجلة Photonics for Energy ، قام فريق بحثي من معهد دارواد للتكنولوجيا بتصميم وتصنيع خلايا شمسية ثنائية الوجه شفافة للغاية للضوء تحت الأحمر.
وقد حققوا ذلك من خلال دمج قطب كهربائي هجين شفاف علوي (TE) في بنية ثلاثية الطبقات من NiO/Ag/NiO (NAN) أدى هذا النهج المبتكر، باستخدام تقنية الترسيب البخاري الفيزيائي منخفض الطاقة، إلى إنتاج قطب كهربائي ذو مقاومة كهربائية منخفضة للغاية ونفاذية عالية للضوء المرئي.
عند دمجها في تكوين الخلية الشمسية، أظهرت NAN-TE كفاءة تحويل طاقة مذهلة (PCE) بنسبة 9.05 و6.54% عند إضاءتها من جوانب مختلفة.
يشير عامل الازدواج العالي البالغ 72% إلى قدرة الخلية على التقاط الضوء بفعالية من كلا الاتجاهين.
علاوة على ذلك، أظهرت هذه الخلايا الشمسية ثنائية الوجه متانة ملحوظة، حيث حافظت على 80% من كفاءتها الأولية لأكثر من 1000 ساعة دون أي تغليف وقائي.
كما سمحت بنقل الضوء بشكل كبير في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة، مما يجعلها مناسبة للنوافذ الحرارية والتطبيقات الكهروضوئية.
الشكل الرقيق لـ NAN-TE -أقل من 40 نانومتر- يعزز من إمكاناته للتكامل في مواد البناء وتطبيقات الخلايا الشمسية الترادفية.
يقول المؤلف الرئيسي Dhriti Sundar Ghosh، الأستاذ المشارك في الفيزياء في IIT Dharwad، “قد يوفر هذا العمل استراتيجية تصميم للخلايا الشمسية الترادفية التي يمكن تضمينها في الخلايا الشمسية البيروفسكايتية ثنائية الوجه لاستخدامها في الأجهزة الترادفية، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتقنيات السيارات، من بين استخدامات محتملة أخرى”.
يسلط هذا الاختراق الضوء على الإمكانات الهائلة للخلايا الشمسية البيروفسكايتية ثنائية الوجه في تطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية .
