ICFO تطور خلية شمسية بطبقة فضية قد تتجاوز سقف 33%
باحثون في ICFO يستبدلون الإلكترود الأمامي بطبقة فضية رقيقة تعمل جزئياً كمرآة، ما قد يرفع الكفاءة نظرياً إلى 43%.
أعلن باحثون في معهد ICFO في برشلونة عن اختراق هندسي في تصميم الخلايا الشمسية، قد يدفع الكفاءة إلى ما يتجاوز السقف التقليدي البالغ 33%. ووفقاً لما نشرته techradar.com، استبدل الفريق الإلكترود الأمامي القياسي المصنوع من أكسيد الإنديوم والقصدير بطبقة فضية رقيقة جداً تؤدي أيضاً دوراً جزئياً كمرآة.
يعمل هذا التصميم على تقييد الزوايا التي يمكن للضوء الهروب من خلالها، ما يزيد من كفاءة تحويل الطاقة. ويقول العلماء إن كفاءات قريبة من 43% قد تكون ممكنة نظرياً، رغم أن الاختبارات أظهرت مكاسب صغيرة فقط حتى الآن.
وتمكن فريق ICFO من تحقيق زيادات في الجهد والتيار في الوقت نفسه خلال التجارب المخبرية، وهي نتيجة لا تتحقق عادة في آن واحد.
سياق أوسع لتجاوز الحدود النظرية
ويأتي هذا التطور في وقت يسعى فيه الباحثون إلى تجاوز حد Shockley-Queisser، الذي يتوقع حداً أقصى بنسبة 33% للخلايا الشمسية أحادية الطبقة. وفي وقت سابق من هذا العام، سجلت الشركة الصينية Longi رقماً قياسياً جديداً بكفاءة 35.5% عبر تكديس البيروفسكايت على خلية سيليكون تقليدية.
كما أعلن باحثون من جامعة Kyushu وجامعة Johannes Gutenberg في Mainz مؤخراً عن تحقيق مردود كمي بنسبة 130% باستخدام الانشطار الفردي.
أسئلة سريعة
ما هي نسبة الكفاءة التي قد تصل إليها الخلايا الشمسية الجديدة؟
وفقاً لباحثي ICFO، قد تكون كفاءات قريبة من 43% ممكنة نظرياً، رغم أن الاختبارات أظهرت مكاسب صغيرة فقط.
كيف يعمل التصميم الجديد للخلية الشمسية؟
يستبدل الإلكترود الأمامي القياسي المصنوع من أكسيد الإنديوم والقصدير بطبقة فضية رقيقة جداً تعمل جزئياً كمرآة، ما يقيّد زوايا هروب الضوء ويزيد الكفاءة.