مصر اليوم - مركب عضوي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية

مركب عضوي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية

  مصر اليوم -

  مصر اليوم - مركب عضوي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية

واشنطن ـ وكالات

طوال عقود من الأبحاث حول الخلايا الشمسية، اعتبرت إحدى الصيغ حدا مطلقا لكفاءة هذه الخلايا في تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء. وتفترض هذه الصيغة، المعروفة باسم حد "شوكلي-كويسيه"، أنه لا يمكن لكفاءة التحويل القصوى أن تتجاوز 34% لتقاطع أشباه الموصلات ببعضها. وتقول مجلة "ساينس ديلي"، في تقرير نشرته أخيرا، إن فريقا من باحثي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أظهر وجود طريقة لتجاوز ذلك الحد بالسهولة التي تتجاوز بها المقاتلات النفاثة اليوم حاجز الصوت، الذي اعتبر هو الآخر حدا أقصى في مرحلة من المراحل ويقول مارك بالدو، وهو أستاذ في الهندسة الكهربائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إن المبدأ الكامن وراء طريقة تجاوز الحد هذه عرف نظريا منذ ستينات القرن الماضي. ولكنه شكل فكرة غامضة نوعا ما لم ينجح أحد في تطبيقها. ونجح فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، للمرة الأولى، في "برهنة مبدأ" هذه الفكرة، التي تعرف باسم انقسام الإكسيتونات الأحادية. (والإكسيتون هو الجزيء المثار بعد امتصاصه للطاقة من وحدة الضوء.) وفي الخلية الكهروضوئية القياسية، يحرر كل فوتون إلكترونا واحدا بالضبط داخل المادة الكهروضوئية. ويمكن بعدئذ تسخير ذلك الإلكترون المحرر بواسطة الأسلاك ليوفر تيارا كهربائيا. ولكن في هذه التقنية الجديدة، يستطيع كل فوتون تحرير إلكترونين اثنين بدلا من إلكترون واحد. وهذا يجعل العملية أكثر كفاءة بكثير: في الخلية التقليدية، تتحول أي طاقة زائدة يحملها الفوتون إلى حرارة، فيما تستخدم الطاقة الزائدة، في النظام الجديد، لإنتاج إلكترونين بدلا من واحد. وفي حين أنه سبق لعلماء آخرين أن "قسموا" طاقة الفوتون، فإنهم لم يفعلوا ذلك باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، وهي مكون صغير نسبيا من مكونات أشعة الشمس على سطح الأرض. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق هذا الإنجاز باستخدام الضوء المرئي، مما يمهد الطريق لتطبيقات عملية للألواح الكهروضوئية الشمسية. وتحقق هذا باستخدام مركب عضوي، يعرف باسم "بنتاسين"، في خلية شمسية عضوية. وفي حين أن قدرة ذلك المركب على إنتاج إكسيتونين اثنين من فوتون واحد عرفت من قبل، فإنه لم يسبق لأحد أن تمكن من إدخاله إلى جهاز كهروضوئي يولد أكثر من إلكترون واحد لكل فوتون. ويقول بالدو، وهو أيضا مدير مركز "إكسيتونيكس"، الذي ترعاه وزارة الطاقة الأميركية: "لقد كان مشروعنا موجها بالكامل نحو إثبات فعالية عملية التقسيم هذه". ويضيف: "لقد أظهرنا أننا نستطيع اختراق ذلك الحاجز". ويقول دانيال كنغرف، وهو طالب دراسات عليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إن القاعدة النظرية لهذا العمل وضعت منذ فترة طويلة، ولكن أحدا لم يتمكن من تطبيقها في نظام حقيقي فعال. ويضيف: "لقد عرف الجميع أن هذا أمر ممكن، ولكنهم كانوا ينتظرون أن يقوم به شخص ما". أما ريتشارد فريند، وهو أستاذ في الفيزياء بجامعة كامبردج لم يشارك في البحث، فيقول: "إن هذا هو الحدث التاريخي الذي انتظرنا رؤيته جميعا". وبما أن هذا العمل كان مجرد محاولة أولى لبرهنة المبدأ، فإن الفريق لم يحسن بعد كفاءة النظام في تحويل الطاقة، التي ما زالت تقل عن 2%. ولكن ينبغي لرفع تلك الكفاءة عبر مزيد من التحسين أن يمثل، حسب قول الباحثين، عملية بسيطة. ويقول نيكولاس تومسون، وهو طالب دراسات عليا آخر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "يبدو أنه لا يوجد أي حاجز أساسي". وفي حين أن هذا المشروع استخدم مادة معروفة، فإن الفريق يبحث الآن عن مواد جديدة يمكنها تنفيذ الحيلة نفسها بشكل أفضل. ويقول بالدو: "يعمل خبراء هذا المجال على مواد عثروا عليها مصادفة"، ولكن الآن وقد استوعبت المبادئ على نحو أفضل، فقد أصبح بإمكان الباحثين أن يشرعوا باستكشاف البدائل الممكنة بطريقة أكثر منهجية. ويصف كريستوفر باردين، وهو أستاذ في الكيمياء بجامعة كاليفورنيا لم يشارك في هذا البحث- يصف هذا العمل بـ"الهام للغاية"، ويقول إن العملية المستخدمة من قبل فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا "تمثل خطوة أولى نحو إدخال عملية ضوئية فيزيائية غريبة (الانقسام) إلى جهاز حقيقي. وسوف يساهم هذا الإنجاز في إقناع العاملين في المجال بأن هذه العملية تملك قدرة حقيقية على تعزيز كفاءة الخلايا الشمسية العضوية بنسبة 25% أو أكثر ". فيما تتمتع الألواح الشمسية التجارية الحالية بكفاءة تصل إلى 25% كحد أقصى، فإنه ينبغي لخلية شمسية سيليكونية تسخر انقسام الإكسيتونات الأحادية أن تتيح الوصول إلى كفاءة تتجاوز 30%، وهو ما يمثل قفزة هائلة في مجال يعرف عنه تقدمه التدريجي البطيء. ويمكن أيضا تحسين كفاءة الألواح الشمسية من خلال جمع خلايا شمسية مختلفة معاً، غير أن جمع الخلايا الشمسية باستخدام مواد الخلايا الشمسية التقليدية يكلف كثيراً. وبدلاً من ذلك، فإن التكنولوجيا الجديدة تعد بأن تشكل طلاء غير مكلف للخلايا الشمسية.

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

  مصر اليوم - مركب عضوي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية   مصر اليوم - مركب عضوي يرفع كفاءة الخلايا الشمسية



  مصر اليوم -

خلال العرض الأول لفيلمها في حفل فانيتي فير

جنيفر لورانس تلفت الأنظار إلى فستانها الشفاف

نيويورك - مادلين سعادة
تألقت جنيفر لورانس، خلال العرض الأول لفيلمها " Passenger" في حفل فانيتي فير، في نيويورك، مرتدية فستان أسود شفاف، كشف عن معظم جسدها. وانتعلت حذاءً من تصميم كريستيان لوبوتان مفتوح الأصابع. وصففت شعرها الأشقر في شكل ذيل حصان مما سمح لها بإظهار جمالها الطبيعي مع مكياج تضمن العين السموكي والشفاه الوردي اللامعة. وانضم إليها أيضًا شريكها في الفيلم النجم كريس برات للتصوير أمام شجرة عيد الميلاد في هذا الحدث. وبدا الممثل البالغ من العمر 37 عامًا رائعًا، في حلة رمادية لامعة فوق قميص أبيض وربطة عنق مخططة وحذاء من الجلد البني. ولا شك أن هناك كيمياء بين الاثنين إذ ظل كريس يقتص صورة لورانس معه بشكل هزلي، وشاركها مع معجبيه على وسائل الإعلام الاجتماعي في الآونة الأخيرة. ويلعب النجمان دور اثنين من الركاب استيقظا 90 عامًا مبكرًا على متن مركبة فضائية تحتوي على الآلاف من الناس في غرف…

GMT 12:00 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

نجلاء محمود تطرح مجموعة ملفتة من إكسسوار شتاء 2017
  مصر اليوم - نجلاء محمود تطرح مجموعة ملفتة من إكسسوار شتاء 2017

GMT 08:30 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

مقاهي وبارات شربش تمنحك أفضل أنواع النبيذ
  مصر اليوم - مقاهي وبارات شربش تمنحك أفضل أنواع النبيذ

GMT 09:19 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

فاتن أحمد تبتكر شموعًا تضاء ليلًا دون إنارتها
  مصر اليوم - فاتن أحمد تبتكر شموعًا تضاء ليلًا دون إنارتها

GMT 11:02 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

ماجدة القاضي تؤكد فخرها بالعمل في التليفزيون المصري
  مصر اليوم - ماجدة القاضي تؤكد فخرها بالعمل في التليفزيون المصري

GMT 17:28 2016 الجمعة ,02 كانون الأول / ديسمبر

الصين تعتزم توديع صناعة استخراج الفحم بشكل كامل في عام 2020

GMT 22:20 2016 الأحد ,27 تشرين الثاني / نوفمبر

أول محطة توربينية بخارية روسية الصنع لتوليد الكهرباء

GMT 19:12 2016 الجمعة ,11 تشرين الثاني / نوفمبر

ارتفاع مخزونات الغاز الطبيعي الأميركية بأقل من التوقعات

GMT 07:24 2016 الخميس ,03 تشرين الثاني / نوفمبر

توليد كهرباء من الحفرة الأكثر سخونة في العالم

GMT 07:00 2016 الإثنين ,31 تشرين الأول / أكتوبر

الهولنديون يصممون فلترا عملاقا لتنقية الهواء الخارجي

GMT 09:53 2016 الأربعاء ,26 تشرين الأول / أكتوبر

تركيا تنتج السماد العضوي من مخلفات "ديدان الطين"
  مصر اليوم -
  مصر اليوم -

GMT 07:41 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

أفضل أماكن للتعلم في أوروبا وبأسعار منخفضة وملائمة
  مصر اليوم - أفضل أماكن للتعلم في أوروبا وبأسعار منخفضة وملائمة

GMT 10:13 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

عرض خيري لشرب فنجان قهوة مع إيفانكا ترامب
  مصر اليوم - عرض خيري لشرب فنجان قهوة مع إيفانكا ترامب

GMT 10:45 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

انضمام الزراف إلى قائمة الأنواع المهددة بالانقراض
  مصر اليوم - انضمام الزراف إلى قائمة الأنواع المهددة بالانقراض

GMT 10:26 2016 الخميس ,01 كانون الأول / ديسمبر

أهم الأحداث الفلكية عن شهر كانون الأول لعام 2016
  مصر اليوم - أهم الأحداث الفلكية عن شهر كانون الأول لعام 2016

GMT 09:48 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

بنتلي تقدم أسرع سيارة دفع رباعي في العالم
  مصر اليوم - بنتلي تقدم أسرع سيارة دفع رباعي في العالم

GMT 14:42 2016 الأربعاء ,07 كانون الأول / ديسمبر

طرح "شيفروليه أباتشي" موديل 1959 في مزاد علني
  مصر اليوم - طرح شيفروليه أباتشي موديل 1959 في مزاد علني

GMT 10:13 2016 الأربعاء ,07 كانون الأول / ديسمبر

مي عمر تعرب عن سعادتها بالتمثيل أمام عادل إمام
  مصر اليوم - مي عمر تعرب عن سعادتها بالتمثيل أمام عادل إمام

GMT 12:19 2016 الخميس ,08 كانون الأول / ديسمبر

إنقراض ثلث الدببة القطبية خلال 40 عامًا مقبلة
  مصر اليوم - إنقراض ثلث الدببة القطبية خلال 40 عامًا مقبلة

GMT 09:58 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

غادة عبد الرازق تؤدي دورًا مختلفًا في "أرض جو"

GMT 10:13 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

عرض خيري لشرب فنجان قهوة مع إيفانكا ترامب

GMT 15:34 2016 الخميس ,08 كانون الأول / ديسمبر

الموديل لوتي موس تسير على خُطى شقيقتها وتعرض أزياء شانيل

GMT 10:45 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

انضمام الزراف إلى قائمة الأنواع المهددة بالانقراض

GMT 09:19 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

فاتن أحمد تبتكر شموعًا تضاء ليلًا دون إنارتها

GMT 09:06 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

فوائد جديدة لنظام الحمية في منطقة البحر المتوسط

GMT 08:30 2016 الجمعة ,09 كانون الأول / ديسمبر

مقاهي وبارات شربش تمنحك أفضل أنواع النبيذ

GMT 10:26 2016 الخميس ,01 كانون الأول / ديسمبر

أهم الأحداث الفلكية عن شهر كانون الأول لعام 2016

GMT 12:55 2016 الإثنين ,05 كانون الأول / ديسمبر

لينوفو تكشف عن موعد إطلاق هاتف Phab2

GMT 10:27 2016 الثلاثاء ,06 كانون الأول / ديسمبر

كيت هاكسيل تطلي الجدران بألوان مشرقة
  مصر اليوم -
  مصر اليوم -
 
 Egypt Today Facebook,egypt today facebook,مصر اليوم الفيسبوك  Egypt Today Twitter,egypt today twitter,مصر اليوم تويتر Egypt Today Rss,egypt today rss,مصر اليوم الخلاصات  Egypt Today Youtube,egypt today youtube,مصر اليوم يوتيوب Egypt News Today,egypt news today,أخبار مصر اليوم

Powered and Developed by FilmMatters

Copyright © 2016 Egypttoday

Developed by FilmMatters

© 2016 Egypttoday

Egypttoday Egypttoday Egypttoday
Egypttoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
Egypt, Lebanan, Lebanon