باحثون ينتجون ألواح شمسية بألوان مختلفة تعمل بكفاءة مثل الألواح التقليدية

المستقلة/- لم تعد الألواح الشمسية مخصصة لأسطح المنازل فقط، بل إن بعض المباني تحتوي على هياكل مولدة للطاقة في جميع واجهاتها. ولكن نظرًا لأن المزيد من المباني والأماكن العامة تتضمن تقنيات الخلايا الكهروضوئية، فإن لونها الأسود الرتيب قد يترك المتفرجين محبطين.

قام الباحثون، الذين نشروا بحثهم في موقع ACS Nano، بإنشاء ألواح شمسية بألوان مختلفة مع إنتاج الطاقة بكفاءة مثل الألواح التقليدية.

عادةً ما تكون الألواح الشمسية ذات لون أسود عميق لأن وظيفتها هي امتصاص الضوء، لذلك أدت محاولات إعطاء هذه الأجهزة اللون إلى تقليل قدرتها على امتصاص الضوء وتوليد الطاقة.

يتمثل أحد الحلول لهذه المعضلة في استخدام المصادر الهيكلية للون التي تستفيد من الأشكال المجهرية لتعكس فقط جزءًا محدودا من الضوء، مثل التعاريج الموجودة على أجنحة الفراشة.

ومع ذلك، فإن التقنيات السابقة التي حاولت دمج اللون الهيكلي أعطت الألواح تقزحًا غير مرغوب فيه أو كانت مكلفة للتنفيذ على نطاق واسع. لذلك، أراد تاو ما وروزهو وانغ وزملاؤهما تطوير طريقة لإعطاء الألواح الشمسية ألوانًا باستخدام مادة هيكلية يسهل تطبيقها وغير مكلفة، ومن شأنها الحفاظ على قدرتها على إنتاج الطاقة بكفاءة.

قام الفريق برش طبقة رقيقة من مادة تسمى الزجاج الضوئي على أسطح الخلايا الشمسية. كان الزجاج مصنوعًا من طبقة رقيقة غير منظمة من كريات كبريتيد الزنك المجهرية العازلة للكهرباء. على الرغم من أن معظم الضوء يمكن أن يمر عبر الزجاج الفوتوني، إلا أن الألوان الانتقائية تنعكس مرة أخرى بناءً على أحجام الكرات المكونة لسطحها.

باستخدام هذا النهج، ابتكر الباحثون الألواح الشمسية التي اتخذت درجات اللون الأزرق والأخضر والأرجواني مع خفض كفاءة توليد الطاقة فقط من 22.6٪ إلى 21.5٪. ووجدوا أيضًا أن الألواح الشمسية المصنعة بهذه الطبقة الزجاجية الضوئية حافظت على لونها وأدائها أثناء اختبارات المتانة القياسية، وأنه يمكن زيادة التصنيع. ويخطط الباحثون لاستكشاف طرق لجعل الألوان أكثر تشبعًا، وكذلك طرق لتحقيق نطاق أوسع من تدريجات الألوان.

اقرأ المزيد

التعليقات مغلقة.