الخلايا الشمسية

تُعدّ الهياكل المسامية أساسيةً للعديد من التطبيقات المتنوعة في قطاع الطاقة، بدءًا من الفضاء والمباني الذكية، مرورًا بالخلايا الشمسية والوقود الشمسي، وصولًا إلى الطاقة النووية وإنتاج الوقود وإنتاج الطاقة الحرارية الأرضية وخلايا الوقود والشحن السريع. ويوضح الباحثون في المقال أن التصميم الأمثل لهذه الهياكل شرطٌ أساسيٌّ لتحقيق تحسينات تكنولوجية واقتصادية وبيئية في قطاع الطاقة.

نوافذ صغيرة لمستقبل عظيم: المواد المسامية كأساس لثورة الطاقة القادمة

في مقال نُشر في مجلة ساينس، قدم باحثون من معهد التخنيون مخططًا طويل الأجل لتطوير عالم الطاقة حول الهياكل المسامية - من المواد المستخدمة في إنتاج وتخزين الطاقة، مرورًا بالرقائق الموفرة للطاقة، وصولًا إلى التطبيقات في الهندسة الطبية الحيوية.
صفائح الذهب النانوية. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

ما هي الأبعاد الحرارية للذهب النانومتري؟

كشفت الأبحاث المبتكرة التي أجريت على طبقات الذهب الرقيقة عن سلوك جديد للتألق الضوئي مع تطوير فهمنا لقياس درجة الحرارة وكذلك التفاعلات الكيميائية على مستوى النانومتر.
يمكن استخدام الخلية الشمسية ذات الشكل المرن في التطبيقات التي تُستخدم فيها حاليًا خلايا شمسية أكثر تكلفة [المصدر: Liu et al، Nature 2023]

خلايا شمسية مرنة مصنوعة من السيليكون

أظهر الباحثون طريقة مبتكرة لإنتاج خلايا شمسية سيليكونية مرنة أكثر كفاءة بنسبة 24% من الخلايا المعروفة اليوم، ولا يزال من الممكن لفها مثل ورقة.
قامت البلورات الدقيقة التي تشكلت من خلال الشفاء الذاتي بإصلاح منطقة مدمرة بالكامل داخل بلورة هاليد البيروفسكايت. بإذن من معهد وايزمان.

المواد الشمسية قادرة على إصلاح نفسها

هونغروي جيانغ، أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة ويسكونسن ماديسون في مختبره. الصورة: ستيفاني بريكورت

الخلايا الشمسية الصغيرة يمكنها تشغيل الأجهزة الشخصية

كريستال البيروفسكايت. الصورة: شترستوك

الوريث اللامع للسيليكون

رسم تخطيطي لـ "خلية التدفق الشمسي" يصور تكوين ثلاثة أقطاب كهربائية: (1) قطب أنود الليثيوم، (2) قطب كهربائي مضاد (CE)، (3) وكهروضوئي (PE). يتحرك التيار عبر سائل موجود في البطارية يسمى المنحل بالكهرباء. [بإذن من: ييينغ وو، جامعة ولاية أوهايو]

جهاز واحد عبارة عن بطارية وخلية شمسية

مزرعة الخلايا الشمسية. الرسم التوضيحي: شترستوك

حقق الباحثون طفرة في زيادة كفاءة الخلايا الشمسية

صورة بالمجهر الإلكتروني من دراسة سابقة تظهر الحواف النانوية التي تشكل سطح السيليكون الأسود المستخدم في صناعة الخلايا الشمسية. [بإذن من مجموعة بارون/جامعة رايس]

طريقة فعالة لإنتاج الخلايا الشمسية

الخلايا الشمسية. الرسم التوضيحي: شترستوك

خلايا شمسية رخيصة الثمن وعالية الكفاءة

نانو للإلكترونيات. الصورة: شترستوك

المكونات الإلكترونية النانوية كأساس للطاقة المتجددة

الهيكل الحديث عبارة عن مكعبات نانوية من معدن الفضة متناثرة فوق طبقة رقيقة من الذهب. [بإذن من مجلة الطبيعة].

مكعبات الفضة النانوية لتطوير الخلايا الشمسية

فيدونغ يانغ، كيميائي من قسم علوم المواد في مختبر لورينز الوطني في بيركلي

طريقة رخيصة لإنتاج الخلايا الشمسية من الأسلاك النانوية

اكتشف فريق من الباحثين في جامعة وارويك في المملكة المتحدة طريقة لإنتاج الخلايا الشمسية العضوية

أقطاب الذهب للخلايا الشمسية العضوية

أساس الجلد الاصطناعي هو ترانزستور عضوي مرن يتكون من بوليمرات مرنة ومواد كربونية.

خلايا شمسية قابلة للتمدد

ستايسي بينت، أستاذ الهندسة الكيميائية، يحمل خلية شمسية تعتمد على النقاط الكمومية

طريقة جديدة لصنع خلايا شمسية أرخص وأكثر كفاءة

تحمل غابة من الجزيئات الوعد بتحويل الحرارة الزائدة إلى كهرباء

تحويل فقدان الحرارة إلى طاقة كهربائية

تم بناء الخلية الكهروكيميائية الضوئية لإثبات هذا المفهوم

خلية كهروضوئية ذاتية الإصلاح

يمتص هذا الخيط، الذي يحتوي على حوالي 30 مليون أنبوب نانوي كربوني، طاقة الفوتون من الشمس ثم يطلقها على شكل فوتونات أقل طاقة.

هوائي مبتكر لاستقبال الطاقة من الشمس

ديفيد ريدر مع خلية شمسية بلاستيكية

إطالة عمر الخلايا الشمسية المصنوعة من البلاستيك

دكتور دان أورون مغير الألوان

حجم (الجزيئات) يحدد (خصائصها البصرية)

خلية شمسية بولي. منشور على ويكيميديا ​​بموجب ترخيص GNU

ثلاث تقنيات جديدة تضمن خلايا شمسية فعالة ورخيصة

جان سايدل وسيونج يول يونج، معهد لورانس بيركلي الوطني

طريقة جديدة للاستفادة من الطاقة الشمسية

الخلايا الشمسية

طفرة في مجال الخلايا الشمسية الهجينة