يوسف العربي (دبي)
نجح فريق بحثي مشترك بين جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في تطوير خلايا شمسية متقدمة عالية الكفاءة متعددة الطبقات بتكنولوجيا جديدة تعتمد على مادة الجرافين ثنائية الأبعاد.
وقال الدكتور إبراهيم المنصوري، الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب بجامعة خليفة، قائد الفريق البحثي المشترك، لـ ««الاتحاد» إن المشروع الذي بدأ منذ 18 شهراً، يقدم خرقاً علمياً جديداً.
وأضاف أن الخلايا الشمسية المتقدمة التي نجح الباحثون في تطويرها تتميز بمرونتها الكبيرة مقارنة مع الخلايا التقليدية المصنعة من السيليكون، حيث يصل سمكها إلى 2 ميكرون، مقابل 180 ميكرونا للتقليدية. وأشار إلى أن 84% من تكلفة الخلايا الشمسية الحالية سببها العناصر الميكانيكية المكملة لتثبيت الخلايا، ما يوضح أهمية الخلايا الشمسية الجديدة.
ومادة السيليكون شبه الموصلة هي الأكثر استخداماً في تصنيع الخلايا الشمسية ورقاقات الحواسيب والأجهزة الإلكترونية لثمنها المنخفض للغاية.
وقال المنصوري إن مركبات العناصر الجديدة تتفوق في كفاءتها على السيليكون، واستخدامها في الأجهزة الإلكترونية سيزيد سرعتها وإمكاناتها، والخلايا الشمسية المصنعة من العناصر الجديدة تتسم بالتالي بكفاءة وقدرة أكبر من السيليكون على تحويل الأشعة الشمسية إلى كهرباء.
وأضاف المنصوري إن الفريق البحثي طور طريقة مبتكرة ومنخفضة التكلفة لتصنيع مواد شبه موصلة وعالية الفعالية من خلال «تكوين وفصل طبقات مماثلة اعتماداً على مادة الجرافين ثنائية الأبعاد»، وتوظف مادة الجرافين في تصنيع مركّبات العناصر شبه الموصلة، وبذلك يمكن الحصول على هذه المواد بتكلفة تنافس الثمن المنخفض لمادة السيليكون.
وقال المنصوري إن هذا المشروع البحثي سيعطي دفعة كبيرة لمجالات هامة، مثل الخلايا الشمسية الكهروضوئية، والإلكترونيات الدقيقة، والأجهزة الإلكتروضوئية كما يتماشى مع أهداف الاستراتيجية الوطنية للابتكار في الإمارات التي تدعو إلى النهوض بالابتكار في 7 قطاعات رئيسة، بينها، قطاعا الطاقة والتكنولوجيا.
وقال المنصوري إنه سيتم العمل خلال السنوات المقبلة استخدام الخلايا الشمسية المصنعة من مركبات العناصر شبه الموصلة في تطبيقات معينة مثل الأقمار الصناعية، متوقعا ظهور أول تطبيق عملي لهذه التكنولوجيا خلال 5 سنوات.
وأشار إلى أنه سيتم التركيز خلال الفترة المقبلة أيضا على خفض تكلفة تصنيع مركبات العناصر شبه الموصلة، بتحسين عملية التصنيع لفتح آفاق أوسع لمزيد من الاستخدامات، خاصة في توليد الكهرباء.
وأضاف المنصوري أنه تم نشر البحث العلمي في مجلة «نيتشر» المرموقة ليكون أول بحث علمي ينشر في المجلة العلمية لمعهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، المندرج ضمن جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا التي تم تأسيسها مؤخراً.
وشاركت جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا بعدد من مشروعاتها البحثية الرئيسة في مجالات المياه والطاقة خلال معرض تكنولوجيا المياه والطاقة والبيئة «ويتيكس 2017».
عدد اليوم
