الخلايا الشمسية المتعرجة قد تكون خطوة واحدة نحو الواقع

الخلايا الشمسية المتعرجة قد تكون خطوة واحدة نحو الواقع

أفاد باحثون أن بإمكاننا أن نكون خطوة أقرب إلى الخلايا الشمسية المرنة التي يمكنها السير على الأسطح المنحنية بفضل اكتشاف يتحدى التفكير التقليدي حول أحد المكونات الرئيسية لهذه الأجهزة.

تتكون الخلية الشمسية العضوية الأساسية من فيلم رقيق من أشباه الموصلات العضوية يقع بين قطبين يستخرجان الشحنات الناتجة في طبقة أشباه الموصلات العضوية إلى الدائرة الخارجية. من المفترض منذ فترة طويلة أن 100٪ من سطح كل قطب كهربائي يجب أن تكون موصلة كهربائيًا لزيادة كفاءة استخراج الشحنة.

لقد اكتشف العلماء أن الأقطاب الكهربائية الموجودة في الخلايا الشمسية العضوية لا تحتاج فعليًا إلا إلى 1٪ من مساحة سطحها لتكون موصلة كهربائيًا لتكون فعالة تمامًا ، مما يفتح الباب أمام استخدام مجموعة من المواد المركبة في الواجهة بين الأقطاب الكهربائية وحصاد الضوء طبقات أشباه الموصلات العضوية لتحسين أداء الجهاز وخفض التكلفة.

"من المفترض على نطاق واسع أنه إذا كنت ترغب في تحسين أداء الخلايا الشمسية العضوية ، فأنت بحاجة إلى زيادة مساحة الواجهة بين الأقطاب الكهربائية وأشباه الموصلات العضوية. يقول روس هاتون من قسم الكيمياء بجامعة وارويك "لقد سألنا عما إذا كان هذا صحيحًا حقًا".

طور الباحثون إلكترودًا نموذجيًا يمكنهم تغيير مساحة السطح منهجيا ، ووجدوا أنه عندما يكون 99٪ من سطحه معزولًا كهربائيًا ، لا يزال القطب الكهربائي يؤدي وظيفته وكذلك إذا كان 100٪ من السطح موصلًا ، بشرط إجراء التوصيل المناطق ليست متباعدة

تحتوي الخلايا الشمسية العضوية عالية الأداء على طبقات شفافة إضافية في الواجهات بين الأقطاب الكهربائية وطبقة أشباه الموصلات العضوية الحصاد للضوء والتي تعتبر ضرورية لتحسين توزيع الضوء في الجهاز وتحسين ثباته ، ولكن يجب أن تكون أيضًا قادرة على إجراء الشحنات إلى الأقطاب الكهربائية. هذا ترتيب طويل ولا تلبي العديد من المواد جميع هذه المتطلبات.

يقول دينيش دابيرا ، باحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه: "إن هذا الاكتشاف الجديد يعني مركبات العوازل وإجراء الجسيمات النانوية مثل الأنابيب النانوية الكربونية ، أو شظايا الجرافين ، أو الجسيمات النانوية المعدنية ، ويمكن أن يكون له إمكانات كبيرة لهذا الغرض ، مما يوفر أداء محسناً للجهاز أو بتكلفة أقل".

"الخلايا الشمسية العضوية أصبحنا على وشك أن يتم تسويقهم ، لكنهم لم يصلوا بعد إلى حد بعيد ، لذا فإن أي شيء يسمح لك بزيادة خفض التكلفة مع تحسين الأداء سيساعد في تمكين ذلك ".

يقول هاتون: "ما فعلناه هو إظهار قاعدة تصميم لهذا النوع من الخلايا الشمسية ، والتي تفتح إمكانيات أكبر بكثير لاختيار المواد في الجهاز ، وبالتالي يمكن أن تساعد على تمكين تحقيقها تجاريًا".

من المحتمل أن تكون الخلايا الشمسية العضوية صديقة للبيئة للغاية ، لأنها لا تحتوي على عناصر سامة ويمكن معالجتها في درجة حرارة منخفضة باستخدام ترسب لفة إلى لفة ، بحيث يمكن أن يكون لها بصمة كربونية منخفضة للغاية ووقت قصير لاسترداد الطاقة.

يقول هاتون: "هناك حاجة متنامية بسرعة للخلايا الشمسية التي يمكن دعمها على ركائز مرنة وخفيفة الوزن وقابلة للضبط بالألوان". "تعتبر الخلايا الشمسية التقليدية من السيليكون رائعة لتوليد الكهرباء على نطاق واسع في المزارع الشمسية وعلى أسطح المباني ، لكنها لا تتناسب بشكل جيد مع احتياجات المركبات الكهربائية ولإدماجها في النوافذ على المباني ، والتي لم تعد تطبيقات متخصصة. يمكن للخلايا الشمسية العضوية الجلوس على الأسطح المنحنية ، وخفيفة الوزن للغاية ومنخفضة.

"قد يساعد هذا الاكتشاف في تمكين هذه الأنواع الجديدة من الخلايا الشمسية المرنة لتصبح حقيقة تجارية في أقرب وقت لأنها ستتيح لمصممي هذه الفئة من الخلايا الشمسية المزيد من الخيارات في المواد التي يمكنهم استخدامها."

يظهر العمل في المواد الوظيفية المتقدمة.

جاء دعم الدراسة من Leverhulme Trust.

المصدر جامعة وارويك

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564مع آثار تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية ليست أقل من إلحاح. إنه تحد شاق ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لمواجهته موجودة اليوم. يمكن لمجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، المصممة والمنفذة بشكل جيد ، أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذلك يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. نهج مقاس واحد يناسب الجميع لن ينجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسات إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها أكبر تأثير على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات جيدًا. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...
جليد البحر الأبيض في المياه الزرقاء مع غروب الشمس ينعكس في الماء
تتقلص المساحات المتجمدة على الأرض بمقدار 33 ألف ميل مربع في السنة
by جامعة تكساس ايه اند ام
يتقلص الغلاف الجليدي للأرض بمقدار 33,000 ميل مربع (87,000 كيلومتر مربع) سنويًا.
صف من مكبرات الصوت من الذكور والإناث في الميكروفونات
قرأ 234 عالمًا أكثر من 14,000 ورقة بحثية لكتابة تقرير المناخ القادم للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ
by ستيفاني سبيرا ، أستاذة مساعدة في الجغرافيا والبيئة ، جامعة ريتشموند
هذا الأسبوع ، يقوم مئات العلماء من جميع أنحاء العالم بوضع اللمسات الأخيرة على تقرير يقيم حالة ...
ابن عرس بني بطنه أبيض يميل على صخرة وينظر من فوق كتفه
بمجرد أن تقوم حيوانات ابن عرس عادية بفعل التلاشي
by لورا أولينياكز - ولاية نورث كارولاينا
من المحتمل أن تتراجع ثلاثة أنواع من ابن عرس ، التي كانت شائعة في أمريكا الشمالية ، بما في ذلك الأنواع التي تعتبر ...
سترتفع مخاطر الفيضانات مع اشتداد حرارة المناخ
by تيم رادفورد
سيكون العالم الأكثر دفئًا أكثر رطوبة. سيواجه المزيد من الناس مخاطر فيضانات أكبر مع ارتفاع الأنهار وشوارع المدينة ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.