طورت شركة أسترالية، نوعا جديدا من الخلايا الشمسية، تعتمد على عنصر النحاس بدلا من الفضة.
وتم تصنيف الخلايا الشمسية المبتكرة من النحاس، على أنها الأفضل كفاءة والأقل تكلفة، وكانت الشركة الأسترالية الناشئة وتدعى “صن درايف”، قد أعلنت عن ابتكارها الجديد، قبل أيام.
وأوضحت الشركة، أن الخلايا الشمسية الجديدة أكثر كفاءة، على اعتبار أن الكفاءة تُقاس بمقدار الطاقة التي تولدها بناء على كمية ضوء الشمس القادمة.
وكان تصنيف كفاءة الخلايا الشمسية ذات الحجم التجاري حوالي 14 إلى 16 بالمائة، وذلك قبل عشر سنوات، لكن الشركة الاسترالية “صن درايف” صممت خلية بكفاءة 25.54 بالمائة، تم اختبارها من قبل معهد أبحاث الطاقة الشمسية هاملين بألمانيا.
من جهته، قال فينس ألين، الرئيس التنفيذي للشركة الأسترالية: “قبل ذلك، كان الرقم القياسي 25.26 بالمائة، لذلك قمنا بقفزة كبيرة بشكل معقول”.
وأضاف: “الحد الأقصى للكفاءة العملية لخلية شمسية ذات حجم تجاري يبلغ حوالي 27 في المائة، مما يعني أن تكنولوجيا الخلايا الشمسية باتت تقترب من حد الكمال”.
النحاس بديلاً عن الفضة
وبحسب الرئيس التنفيذي للشركة الأسترالية، فإن 15 بالمائة من استهلاك الفضة الصناعي في العالم إلى تصنيع الخلايا الشمسية.
وهنا يقول آلين: “أعتقد أن الشيء الأكثر أهمية من تحقيق الرقم القياسي العالمي هو أننا كنا قادرين على القيام بذلك بدون فضية”.
“إذا نظرت إلى الخلايا الشمسية التجارية اليوم وآخر عدد قليل من الخلايا الشمسية ذات الحجم التجاري القياسي العالمي، فهناك علاقة قوية بين الكفاءة واستهلاك الفضة”.
ويضيف: “لقد تجاوزنا هذا النهج الصناعي بشكل فعال، عندما استخدمنا النحاس كبديل”.
ويعد معدن النحاس أرخص 100 مرة من الفضة، بسبب الوفرة التي يتمتع بها، كما أنه يتطلب درجات حرارة معالجة أقل، مما يعني استهلاكًا أقل للطاقة.
ومن المتوقع، في نهاية هذا العام، أن يتم إنتاج أول وحدة خلايا شمسية ذات حجم تجاري، ومصممة لتدوم حوالي 25 عامًا، يمكن وضعها على سطح منزل أو في مزرعة شمسية.
وتتوقع الشركة أن يتم بناء الخط التجريبي بنهاية العام المقبل، أو في صيف عام 2023.
والخلايا الشمسية قادرة على تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية، مستغلة التأثير الضوئي الجهدي، وتتكون من طبقة سيليكون يضاف لها بعض الشوائب لتعطيها بعض الخواص الكهربائية.
وتعتبر الخلايا الشمسية مصدر هام لتزويد المركبات الفضائية والأقمار الصناعية بما تحتاجة من طاقة كهربائية، كما تعتبر من البدائل المساعدة لمصادر الطاقة التقليدية من البترول والفحم والغاز ومشتقاته المحدودة في الطبيعة، والقابلة للنضوب بسبب الاستنزاف الهائل لها.
وتحول الخلايا تحول طاقة الأشعة الشمسية مباشرة إلى كهرباء وتتميز بإنتاج كهرباء دون أن تؤدي لتلوث البيئة، وعمرها الأفتراضي يصل إلى 30 سنة، إن ارتفاع كلفة انتاجها هو العائق الرئيس لاستخدامها، ويعتمد شدة تيار الخلايا الشمسية، علي وقت سطوع الشمس، وشدة أشعة الشمس، وكذلك على كفاءة الخلية الضوئية نفسها في تحويل الطاقة الشمسيةإلى طاقة كهربائية.
