كفاءة قياسية لخلية شمسية كهروضوئية عضوية بنسبة 15.8٪ حققتها جامعة فرايبورغ و معهد فراونهوفر ISE
أعلن باحثون في معهد فراونهوفر Fraunhofer ISE و FMF في جامعة فرايبورغ في ألمانيا عن كفاءة قياسية عالمية لـخلية شمسية كهروضوئية عضوية بنسبة 15.8٪ . جاء ذلك بعد أن أعلنا في سبتمبر 2020 عن كفاءة لنفس التقنية بنسبة 14.9٪ . وبحسب الفريق فإنهم قد استخدموا طلاءًا مضادًا للانعكاس وعملية رش مطورة داخليًا للوصول إلى هذه الكفاءة.
و قد استخدم الباحثون من مركز أبحاث المواد FMF و Fraunhofer ISE التابع لجامعة فرايبورغ طلاءًا مضادًا للانعكاس على الخلية لتمكينها من امتصاص المزيد من الضوء في الطبقة النشطة ضوئيًا. في حين قام قسم آخر من الفريق من معهد FHG-ISE بتطوير عملية رش تم استخدامها لإيداع الغشاء الرقيق للخلية العضوية.
وبحسب الباحثين من مركز Fraunhofer ISE فإنهم قد استخدموا أيضًا تقنية الطلاء لتطوير الأقطاب الكهربائية للخلية العضوية لتصبح شبه شفافة.
وتعتبر أحد أهم المزايا للخلايا العضوية هو القدرة على تصنيعها بدون استخدام معادن ثقيلة أو عناصر نادرة في الطبيعة على خلاف التقنيات الأخرى من الخلايا الشمسية، ولذلك بمجرد أن تصبح هذه التقنية جاهزة للاستخدام التجاري ستكون من المفيد جداً استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل النوافذ والأغطية الواقية الشفافة للمحاصيل الزراعية في البيوت الزجاجية.
ويأتي هذا الانجاز ضمن مشروع البحث والتطوير للخلايا الشمسية العضوية الذي تموله الوزارة الاتحادية الألمانية للشؤون الاقتصادية وحماية المناخ (BMWK) ، والذي يسعى فيه الباحثون لتطوير مواد فعالة تستخدم في طبقة الامتصاص ، والأقطاب الكهربائية الأمامية والخلفية لتكون شديدة الشفافية للضوء المرئي.
الجدير بالذكر أن هذا المجال بات شديد التنافس بين مؤسسات البحث والتطوير في مجال الخلايا الشمسية على مستوى العالم. فعلى سبيل المثال قبل بضعة أشهر ، أعلنت جامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية (PolyU) عن وصولها لكفاءة خلية شمسية عضوية ثنائية بنسبة 19.31٪ لتكون بذلك أعلى خلية شمسية عضوية ثنائية الوجه انقر هنا للاطلاع على نتائج الدراسة.
المصدر
Fraunhofer ISE
الخلايا الشمسية الكهروضوئية العضوية, ما هي ومما تتألف وما هي أهم ميّزاتها؟
