مقالات

مستقبل الطاقة .. ألواح الطاقة الشمسية الشفافة

 

كتبت: إسراء عبدالحكيم

 

تصور أن هناك تكنولوجيا جديدة تتطلع إلى إعادة ابتكار الطريقة التي توفر بها الطاقة للمجتمعات عن طريق حصر الطاقة الشمسية من النوافذ في منزلك ومن الزجاج الأمامي من سيارتك وحتى من شاشة هاتفك الذكي، والتكنولوجيا الجديدة المعنية هنا هي ألواح الطاقة الشمسية الشفافة ، التي تطلع المهندسين المعماريين للاستفادة منها واستخدامها في الجيل القادم كبديل للألواح الزجاجية العادية التي تؤسسها المباني العملاقة، ومع ذلك هل يمكن أن تكون هذه العملية برغبتها بهذه السهولة؟

مستقبل الطاقة .. ألواح الطاقة الشمسية الشفافة

ألواح الطاقة الشمسية الشفافة

تمتلك الدول العربية إمكانات هائلة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح وهي من أهم مصادر الطاقة المتجددة، وتشهد المنطقة تنفيذ عدد متزايد من المشاريع في هذا المجال، ولكن بوتيرة لا تسمح لها بالوصول إلى نقطة الاعتماد الكامل على إنتاج الكهرباء بنهاية العقد، وإن كان ذلك وفقًا لدراسة علمية جديدة.

يستمر الابتكار والتطوير من قبل العلماء من وقت لآخر، ولكن في المرحلة النهائية، يكون الاهتمام الأكبر في مجال الطاقة البديلة، وخاصة الطاقة الشمسية، حيث تصبح الألواح الشمسية محط اهتمام العلماء الذين يحاولون تحقيق أكثرها تقدمًا وأرخصها ، أعلى إنتاجية، لكن الاكتشاف الأخير للعلماء مجرد وهم.

يمكن أيضًا الاستفادة من هذه التكنولوجيا لتحسين مستويات كفاءة الألواح الشمسية المستخدمة حاليًا من خلال وضع طبقة إضافية لجمع الطاقة دون التأثير على العملية الرئيسية للخلايا الضوئية التقليدية.

تم تسخير الطاقة الشمسية، الضوء والحرارة من الشمس، من قبل البشر منذ العصور القديمة مع مجموعة من التقنيات المتطورة باستمرار، تشمل التقنيات التي تستخدم الطاقة الشمسية استخدام الطاقة الحرارية من الشمس، إما بشكل مباشر أو كجزء من عملية التحويل الميكانيكي للحركة أو الطاقة الكهربائية، أو استخدام الألواح الكهروضوئية لتوليد الكهرباء من خلال الظاهرة الكهروضوئية.

بالإضافة إلى تصميمات المباني التي تعتمد على تطوير الطاقة الشمسية ، يمكن أن توفر هذه التقنيات حلولًا لعالم اليوم، وتقدم مساهمات كبيرة لبعض القضايا الأكثر إلحاحًا.

فكرة إنشاء الطاقة الشمسية الشفافة:

 

الطاقة الشمسية الشفافة
تتمتع الطاقة الشمسية الشفافة بميزة رئيسية واحدة عن المنتجات الحالية: يمكن حتى تثبيتها بالزجاج التقليدي، مما يسمح لها بتوليد الكهرباء دون المساس برؤية النافذة.

في الواقع، سيقلل هذا النهج بشكل كبير من استهلاك الوقود الأحفوري، والمشاكل الرئيسية في كل هذه التقنيات هي الكفاءة المنخفضة وفقدان الطاقة العالي، بالإضافة إلى أن تصنيع أقطاب خاصة لنقل الضوء عملية مكلفة للغاية.

مكونات التصنيع:

أخذت طاقة شمسية صغيرة تعتمد على الجسيمات مع أنابيب نانوية موضوعة عليها كأقطاب كهربائية شفافة،
وبعد ذلك ، يتم تكسير طلاء الأنابيب النانوية بالبوابات الأيونية، يتم أيضًا معالجة طبقة النقل لضمان وصول الشحنات من الطبقة النشطة إلى الأقطاب الكهربائية بسلاسة.

تمكن الباحثون من العمل بدون غرفة مفرغة وفي جو من الهواء، قال الفيزيائي: “نحتاج فقط إلى إسقاط سائل أيوني وبذل القليل من الجهد للحصول على الخصائص المرغوبة”.

نتيجة لذلك ، تمكن العلماء من زيادة كفاءة الخلايا عدة مرات، ويعتقدون أن بإمكانهم تحسين أداء الخلايا الشمسية الأخرى أيضًا.

علم النانو يضفي بسحره على المجال الطبي

وسوف يتيح هذا التطوّر توفير أفضل إنتاج للطاقة من واجهات المباني، ومن ناحية أخرى، من المتوقّع أن تصبح الألواح الشمسية الشفافة الحاصدة للأشعة الشمسية أكثر فاعلية وأفضل على الصعيد الجمالي دون إحداث أي تعديل في التصميم المعماري، وتجدر الإشارة إلى إمكانية دمج هذه التقنية بسهولة في الأبنية القديمة.

في النهاية، ستوفر هذه التكنولوجيا طريقًا إلى اعتماد استخدامات الطاقة الشمسية على نطاق واسع وغير مكلف، لسهولة نشرها على الأسطح سواء كانت كبيرة أو صغيرة والتي كان يصعب استغلالها في هذا الأمر سابقًا.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى