علماء يبتكرون تقنية شمسية جديدة لتمكين الأجهزة من العمل دون بطاريات |تفاصيل - الخليج الان

كشفت دراسة حديثة عن إمكانية تشغيل مجموعة واسعة من الأجهزة الشخصية والمنزلية في المستقبل دون الحاجة إلى بطاريات، وذلك بفضل تطوير تقنية خلايا شمسية مبتكرة. تتميز هذه الخلايا بقدرتها على تجميع الطاقة من الإضاءة الداخلية المحيطة، وهو ما يفتح آفاقًا جديدة لتشغيل أجهزة مثل لوحات المفاتيح، أجهزة الإنذار، وأجهزة الاستشعار بالاعتماد على إضاءة الغرفة فقط.

البيروفسكايت.. المادة السحرية

استخدم الباحثون مادة البيروفسكايت ذات البنية البلورية الفريدة في تطوير هذه الخلايا الشمسية الجديدة. وتعد هذه المادة، التي تُستخدم بالفعل في بعض أنواع الخلايا الشمسية، أكثر كفاءة من الألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون، خاصة في امتصاص الضوء المحيط منخفض الطاقة.

تتميز هذه المواد بامتصاصها القوي للضوء، ومرونتها، وقدرتها على توليد الطاقة حتى من الإضاءة الخافتة . ومع أن هذه التقنية تظهر إمكانات واعدة في مجالات متنوعة مثل الطاقة الشمسية، البطاريات، والاستشعار، إلا أنها تواجه تحديات تتعلق باستقرارها في مواجهة الرطوبة والحرارة

 ووفقًا للدراسة المنشورة في مجلة "المواد الوظيفية المتقدمة"، فإن الخلايا الجديدة التي تعتمد على البيروفسكايت كانت أكثر كفاءة بمعدل ست مرات من مثيلاتها المصنوعة من السيليكون.

مستقبل مستدام وفعال

ومن جانبه، أكد “مجتبى عبدي جاليبي”، الباحث المشارك في الدراسة، أن هذه الخلايا تمثل "بديلاً أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة للبطاريات على المدى الطويل". وأضاف أن مليارات الأجهزة حول العالم التي تحتاج إلى طاقة بسيطة تعتمد على البطاريات، وهذا العدد سيزداد مع توسع مفهوم "إنترنت الأشياء". وبذلك، يمكن أن توفر هذه التقنية حلاً مستدامًا يقلل من الاعتماد على البطاريات التقليدية الليثيوم والنيكل والكادميوم ويقلل من النفايات الإلكترونية.

يساهم الاستغناء عن بطاريات التي تعتمد علي المعادن  الليثيوم والنيكل والكادميوم في تقليل التلوث البيئي نظراً لاحتوائها على مواد سامة مثل الكادميوم، ومن شأن ذلك تعزيز الاستدامة عن طريق تقليل الحاجة لاستخراج المعادن، ويوفر أداء أفضل وأكثر كفاءة بفضل كثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الأطول للبطاريات الحديثة. 

جدير بالذكر أن مادة البيروفسكايت تُستخدم لأغراض أخري، مثل: شاشات العرض، والبطاريات، وأجهزة الاستشعار، والمحفزات الكيميائية. يمكن استخدامها أيضاً لزيادة كفاءة خلايا السيليكون الشمسية في الألواح الشمسية ترادفية