طاقة شمسية لا تحجب الرؤية

نجح الباحثون في تطوير نوع جديد من نظام تركيز الطاقة الشمسية الذي يمكن تطبيقه على سطح النوافذ دون حجب الرؤية من خلال هذه النوافذ. ويسمى النظام "مكثف الطاقة الشمسية الشفاف الذي ينبعث منه الضوء"، ويمكن تطبيقه على المباني والهواتف المحمولة وأي منشأة أخرى ذات سطح مستو وواضح.

[ترجمة د.نحماني موشيه]

قام فريق من الباحثين من جامعة ولاية ميشيغان بتطوير نوع جديد من نظام تركيز الطاقة الشمسية يمكن تطبيقه على سطح النوافذ دون حجب الرؤية الخارجة من خلال هذه النوافذ. إن الأبحاث في مجال إنتاج الطاقة بمساعدة الخلايا الشمسية الموضوعة حول مواد تشبه البلاستيك الباعثة للضوء ليست جديدة على الإطلاق. وفي الوقت نفسه، لم تسفر الجهود السابقة في هذا المجال إلا عن نتائج محدودة، إذ لم يكن إنتاج الطاقة كافيًا وكانت المواد نفسها ملونة.

يقول الباحث الرئيسي، أستاذ الهندسة الكيميائية وعلوم المواد: "لا أحد يريد أن يجلس خلفي من الزجاج الملون". "هذه النظارات مناسبة للبيئات المتخصصة بشكل خاص، مثل العمل في الحانات أو النوادي الليلية. لقد اخترنا طريقة ننشئ فيها الطبقة النشطة الباعثة للضوء نفسها بحيث تكون شفافة وعديمة اللون." يستخدم نظام استخدام الطاقة الشمسية جزيئات عضوية تم تطويرها خصيصًا من قبل فريق البحث، وهي مصممة لامتصاص أطوال موجية محددة في الجزء غير المرئي من طيف الضوء. يوضح الباحث الرئيسي: "يمكننا ضبط هذه المواد بحيث يمكنها امتصاص أطوال موجية محددة حسب الطلب - أطوال موجية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء، والتي تنبعث بعد ذلك الضوء في أطوال موجية أخرى في نطاق الأشعة تحت الحمراء". وينتقل ضوء الأشعة تحت الحمراء "المتوهجة" إلى حافة البلاستيك حيث يتم تحويله إلى كهرباء بمساعدة شرائح رقيقة من الخلايا الشمسية الكهروضوئية. ويقول الباحث: "في ضوء حقيقة أن المواد لا تمتص أو تبعث الضوء في النطاق المرئي، فإنها تبدو شفافة بشكل غير عادي للعين البشرية".

إحدى فوائد هذا التطور الجديد هو مرونته. وعلى الرغم من أن هذه التكنولوجيا لا تزال في مهدها، إلا أنها تبشر بتطوير تطبيقات تجارية أو صناعية بأسعار معقولة. ويشير الباحث الرئيسي إلى أن "نظامنا الجديد يفتح نافذة على مساحة كبيرة لنشر وسائل استغلال الطاقة الشمسية بما لا يتداخل مع العين البشرية". "يمكن استخدامه في المباني الشاهقة التي تحتوي على العديد من النوافذ أو في أي جهاز محمول يتطلب جودة جمالية عالية، مثل الهاتف المحمول أو أجهزة القراءة الإلكترونية. وفي النهاية، نرغب في تطوير أسطح قادرة على استخدام الطاقة الشمسية التي لا نعرف حتى بوجودها".

يقول الباحث الرئيسي أنه لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من العمل البحثي لتحسين كفاءة إنتاج الطاقة في النظام. حاليًا، النظام قادر على تحقيق كفاءة تحويل الطاقة بنسبة 5 بالمائة فقط، لكن الباحثين يذكرون أنهم يهدفون إلى الوصول إلى معدل 7 بالمائة عندما يكون النظام مثاليًا. وأفضل كفاءة معروفة اليوم هي أنظمة استخدام الطاقة الشمسية الموازية التي لا تكون عديمة اللون وتقترب من XNUMX بالمائة فقط. ونشرت نتائج البحث في مجلة المواد البصرية المتقدمة.

أخبار الدراسة