تُعد خلايا البيروفسكايت الشمسية، إحدى أكثر التقنيات الواعدة للحصول على طاقة شمسية فعالة نظرًا لكفاءتها العالية وقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء بنصف تكلفة خلايا السيليكون التقليدية وتأثيرها البيئي المنخفض، وفق مختصين.
ويعمل علماء في جميع أنحاء العالم على تطوير تكنولوجيا البيروفسكايت لأكثر من عقد، وفي غضون سنوات قليلة، ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة لخلايا البيروفسكايت من نحو 4% إلى أكثر من 25%.
وطور باحثون نوعًا جديدًا من البيروفسكايت باستخدام خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة، تتكون من طبقة عليا تمتص أشعة الشمس قصيرة الموجة، وطبقة سفلى تمتص الموجات الطويلة لتحسين الاستعمال العام للضوء وتربط بينهما طبقة وسطى.
وتتمتع هذه الخلايا الشمسية الجديدة بمميزات عدة، أهمها وفق مختصين:
- عمر افتراضي كاف، حيث يحتفظ الجهاز بأكثر من 90% من أدائه الأولي بعد 600 ساعة من التشغيل المتواصل.
- قدرة في الحفاظ على كفاءتها وثباتها الكيميائي والفيزيائي في درجات الحرارة المتطرفة من سالب 60 درجة مئوية حتى 80 درجة مئوية.
- إنتاج أقل في نفقاته وأسهل في إجراءاته من إنتاج خلايا السيليكون التقليدية.
- خدمات متنوعة وتصلح للاستعمال في بناء أسقف أو جدران أو تركيبها في السيارات الكهربائية لتحسين مداها، أو استعمالها لشحن الهواتف أو أجهزة الحاسوب المحمولة.
خلايا البيروفسكايت
وفي هذا الإطار، يوضح رئيس مركز معلومات ودراسات الطاقة مصطفى البازركان، أن هذه الخطوة المختبرية التي تمكن علماء من التوصل إليها تعتبر مرحلة متقدمة من السيلكون، مشيرًا إلى أن استخدام البيروفسكايت لا يزال قيد التجربة.
وفي حديث لـ"العربي" من لندن، يضيف البازركان أن من أهم مشكلات الألواح الشمسية هي كيفية إدامتها وتنظيفها.
وبشأن عدم الاهتمام بالبيروفسكايت الذي يعد أكثر المعادن وفرة، يشير البازركان إلى أن هناك شحًا في المعادن الأخرى التي يمكن استخدامها مثل الليثيوم في البطاريات الكهربائية التي لها علاقة بوحدات الخلايا الشمسية.
ويشير إلى أن العلماء بدؤوا بالبحث عن بدائل بعد ارتفاع أسعار الليثيوم التي تدخل في صناعة البطاريات التي تحفظ الطاقة الشمسية بنسبة عشرة أضعاف مقارنة بمثيلاتها.
ويلفت البازركان إلى أن العالم يتجه الآن إلى الطاقة النظيفة، مشيرًا إلى أن أي مصدر لهذه الطاقة سيكون مرحبًا فيه بالأسواق.
التحديات التي تواجه البيروفسكايت
وبشأن أبرز التحديات التي تواجه البيروفسكايت، يوضح البازركان أن الكلفة تعد من أهمها، بالإضافة إلى تأثيراتها على البيئة وكيفية إنتاجها على مدى واسع، ناهيك عن كيفية تكاملها مع البطاريات الكهربائية التي تحفظ الطاقة.
ويلفت إلى أن التحدي الأكبر الآن في العالم هو كيفية إيجاد مصادر هذه المادة.
ويعرب البازركان عن اعتقاده بأن العالم بحاجة إلى الألواح الشمسية الأكثر قدرة على توليد الكهرباء، والبيروفسكايت تدفع إلى تخطي هذه العقبات، وفي حال نجح العلماء في تأكيد أن هذه المادة هي فعلًا مادة بديلة عن السيليكون المستخدم اليوم على مدى واسع في لوحات توليد الطاقة الشمسية فسنكون قد وصلنا إلى مستوى آخر.
ويخلص البازركان قائلًا: "إذا أنتجت البيروفسكايت على مدى واسع فستكون إضافة نوعية وكمية إلى مصادر الطاقة النظيفة لتوليد الكهرباء".
