معهد مصدر يطور جيلا جديدا من الخلايا الكهروضوئية

الثلاثاء 2016/03/29
المشروع خطوة أولى لإثبات جدوى النظام الجديد

أبوظبي – كشف معهد مصدر الإماراتي للعلوم والتكنولوجيا عن مشروع بحثي لتطوير جهاز جديد قادر على تعقب أشعة الشمس وتركيزها نحو خلايا شمسية عالية الكفاءة دون الحاجة إلى تحريكه ميكانيكيا لتتبع مسار الأشعة الشمسية.

وأضاف المعهد، وهو جامعة للبحوث والدراسات العليا التي تركز على تقنيات الطاقة المتقدمة والتنمية المستدامة، أن المشروع خطوة أولى لإثبات جدوى النظام الجديد قبل الشروع في تطويره.

وقال الباحث هاري أبوستولريس إن “نظم الخلايا الكهروضوئية المركزة التقليدية تقوم بتحريك الألواح الشمسية بحيث تصبح في مواجهة أشعة الشمس باستخدام جهاز تعقب ميكانيكي باهظ الثمن وكبير الحجم بالنسبة إلى أسطح المنازل”. وأضاف أن معهد مصدر يعمل على إنجاز عملية التعقب من خلال نظام مسطح وثابت حيث يجري تتبع مسار الأشعة الشمسية اعتمادا على تغير الخواص الضوئية لجهاز التقاط الأشعة.

وحصل المشروع البحثي على منحة من مركز ديشباندي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بسبب أهميته العلمية وإمكانية أن يفضي إلى حل تقني مبتكر. وقد تم نشر البحث في مجلة “الطاقة الطبيعية” بداية الشهر الحالي.

ويتكون نظام تعقب أشعة الشمس المبتكر من صندوق شمعي داكن مصنوع من مادتي السيليكون والكيروسين وعدسات تُثبت أمامه لتسليط أشعة الشمس على بقعة محددة من سطح الصندوق.

ويسمح ذلك بتحول مادة الصندوق بفعل حرارة الأشعة إلى مادة شفافة تسمح بنفاذ الأشعة فوق الحمراء والمرئية التي تحملها أشعة الشمس إلى الصندوق ليتم بعدها حجز الأشعة المنعكسة واستخدامها من قبل خلايا كهروضوئية عالية الكفاءة.

يتغير نتيجة ذلك موقع بقعة نفاذ الأشعة تبعا لحركة الشمس، ليضمن نفاذ الأشعة إلى داخل الجهاز على نحو متواصل ومن دون الحاجة إلى تحريك الجهاز.

ونظرا لارتفاع كفاءة الخلايا الكهروضوئية المركزة مقارنة بألواح الطاقة الشمسية المسطحة، تزايد الاهتمام بالاعتماد عليها ضمن نظم الخلايا المتعددة.

وقال ماتيو كييزا أستاذ الهندسة الميكانيكية وعلوم المواد في معهد مصدر “إن الحجم الكبير والتكلفة المرتفعة يقفان في وجه انتشار نظم الخلايا الكهروضوئية المركزة في المنازل”.

وأكد أن نظام الخلايا الكهروضوئية المـركزة الــذي نطـوره يتسم بكـونــه صغيـر الحجــم وثـابتا ومصنـوعـا مـن مـواد منخفـضة التكلفـة وهــي المقـومـات الـرئيسيـة التي تُميـز نظـم الخلايـا الكهـروضوئية المتعـددة.

10