ويقصد بفجوة النطاق مجال الطاقة الذي لا يمكن للإلكترونات اختراقه، فيمكن اعتبارها حاجز الطاقة الذي يجب أن تتغلب عليه الإلكترونات لتشكيل ناقلات حرة يمكن -في سياق الخلية الشمسية- استخراجها لتشغيل جهاز كهربائي أو تخزينها في بطارية. وتوفر …
ويقصد بفجوة النطاق مجال الطاقة الذي لا يمكن للإلكترونات اختراقه، فيمكن اعتبارها حاجز الطاقة الذي يجب أن تتغلب عليه الإلكترونات لتشكيل ناقلات حرة يمكن -في سياق الخلية الشمسية- استخراجها لتشغيل جهاز كهربائي أو تخزينها في بطارية. وتوفر …
يستخدم هذا النوع من البطاريات خصائص التحويل الكهروضوئي لمواد البيروفسكايت لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. يتضمن هيكلها عادة طبقة امتصاص الضوء, طبقة نقل الشحنة وطبقة القطب. تعتبر مواد البيروفسكايت رخيصة الإنتاج …
مشكلة فجوة نطاق الطاقة في الخلايا الكهروضوئية تمثل مشكلة فجوة نطاق الطاقة في الخلايا الكهروضوئية تحديًا حاسمًا يواجهه الباحثون والعلماء عند تطوير الخلايا الشمسية. تشير فجوة نطاق الطاقة إلى الفرق في الطاقة بين نطاق ...
كشف علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في دراسة بحثية نشرت في المجلة العلمية الشهيرة نيتشر (Nature) عن استراتيجية جديدة في تصميم خلايا البيروفسكايت الشمسية تعمل على إطالة عمرها الافتراضي ورفع كفاءتها إلى مستويات تقارن بخلايا …
طورت بعض الدراسات الحديثة خلايا بيروفسكايت قادرة على تحقيق كفاءة تزيد عن 15%. وفي نوفمبر 2022، سجل علماء بقيادة هاو تشين من جامعة تورنتو رقم ا قياسي ا جديد ا لكفاءة الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت.
المصدر: ossila إن التحسن السريع في خلايا البيروفسكايت الشمسية جعلها النجم الصاعد في عالم الطاقة الضوئية وذات أهمية كبيرة للمجتمع الأكاديمي. نظر ا لأن طرقها التشغيلية لا تزال جديدة نسبي ا ، فهناك فرصة كبيرة لإجراء مزيد ...
تم تحديثه الأربعاء 2023/11/22 01:56 م بتوقيت أبوظبي نجح باحثون من جامعة نورث وسترن، برفع كفاءة خلايا «البيروفسكايت»، من خلال تطور جديد ساعد التكنولوجيا الناشئة على تحقيق أرقام قياسية جديدة.
بالنسبة لطبقة نقل الإلكترون ، تعتبر ZnO المهيكلة النانو مادة أشباه الموصلات من النوع N يمكن استخدامها كبديل للدعامة TiO2 mesoporous ، لأنها تحتوي على فجوة نطاق مناسبة (نطاق محظور يبلغ حوالي 3.37eV عند 25 درجة مئوية).
يُستخدم البيروفسكايت أيضًا في تصنيع المدخرات (البطاريات)؛ إذ يمكن لخلايا البيروفسكايت تخزين الشحنات الكهربائيَّة من الإشعاع الشمسي بعد امتصاصها، وهو ما يعرف بالبطارية الضوئيَّة (2).
مواصفات الخلية بطارية LiFePO4 الفولتية الاسمية (ت / خلية) 3.2V جهد العمل (ت / خلية) 3.0-3.3V كثافة الطاقة (وات/كجم) 175 واط / كجم نطاق معدل الشحن C(C) 0.5-1.5C 1C نموذجي معدل التفريغ C (C)
ما مادة البيروفسكايت؟ البيروفسكايت هي مادة شبه موصلة -صيغتها الجزيئية CaTiO3- تم العثور عليها لأول مر ة في جبال الأورال في روسيا عام 1839، وتم تسميتها بهذا الاسم تيمن ا بعال م الفلزات الروسي "ليف بيروفسكي".
طوّر مهندسون بجامعة واشنطن ما يعتقدون أنه أشباه موصلات أكثر ثباتا وأقل سمية للتطبيقات الشمسية باستخدام مادة البيروفسكايت الجديدة، وفق دراسة نشرت مؤخرا.
وقد طرأت تطو رات عديدة على مستوى مردود خلايا البيروفسكايت؛ إذ لم تكن بداية خلايا جذابة للاستثمار؛ إذ بلغ المردود أقل من 4% قبل عام 2009 كما ذكرنا في مقال سابق، حتى أنها لم تكن مستقرة الأداء، وفي عام 2012 وصل المردود إلى 10% ...
تم اكتشاف فاعلية مادة البيروفسكايت على الطاقة الشمسية في عام 2009، بعدما قامت خلية مصنوعة من مادة بيروفسكايت بسيطة "تسمى يوديد الرصاص ميثيل الأمونيوم" بتحويل 3.8% من طاقة ضوئية إلى كهربائية. [٢]
يعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على تطوير تكنولوجيا خلايا البيروفسكايت الشمسية لأكثر من عقد، وفي غضون سنوات قليلة فقط، ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة (بي سي إي) لخلايا البيروفسكايت من 3.8 إلى أكثر من 25%.
ما هي بطارية LFP؟ LFP (فوسفات حديد الليثيوم)، الذي يشار إليه غالبًا باسم LiFePO4، هو نوع من بطاريات أيونات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن، والتي تبرز كخيار ليثيوم أيون أكثر أمانًا واستدامة.
وافترض العلماء أن تصميم خلية شمسية من البيروفسكايت الخالي من الرصاص والمعتمدة على القصدير، ممكن من خلال دمج تصميم فجوة النطاق يؤدي إلى فجوة نطاق/تقارب معدلة على امتداد عمق الطبقة الممتصة، ما يرفع كفاءة الخلايا الشمسية.
بينما تتمتع خلايا السيليكون بكفاءة تصل إلى حوالي 21٪ ، فإن خلايا البيروفسكايت المعلية لها كفاءات تصل إلى 25.7٪ لتلك التي تعتمد على البيروفسكايت وحده، وما يصل إلى 31.25٪.
واحدة من أبرز مزايا خلايا البيروفسكايت الشمسية هي تنوعها. ويمكن ضبط هذه المواد بسهولة لاستيعاب نطاق واسع من ضوء الشمس، مما يجعلها ذات كفاءة عالية حتى في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة.
كيف تقوم CEI بتطوير البيروفسكايت؟ غالب ا ما تظهر بلورات البيروفسكايت عيوب ا في النطاق الذري يمكن أن تقلل من كفاءة تحويل الطاقة الشمسية. طور كبير العلماء وأستاذ الكيمياء في CEI David Ginger تقنيات "التخميل" ، حيث عالج ...
توصل باحثون في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) إلى تقنية جديدة لإنتاج خلايا شمسية معتمدة على مزيج من مادة البيروفسكايت وخلايا السيليكون التقليدية، لتكون أفضل أداءً، ويمكن إنتاجها على نطاق واسع، وقد تُمثل ...
البيروفسكايت هي مادة صناعية شبة موصلة، وقادرة على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بكفاءة أكثر من السيليكون، وبتكلفة إنتاج أقل. وفي هذا السياق، قال "مايكل ماكغي" الأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية، وزميل معهد الطاقة المتجددة والمستدامة بجامعة …
تعتبر الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون المطعم بمعدن البيروفسكايت من التقنيات الواعدة بتقديم معدلات كفاءة عالية في تحويل الطاقة الشمسية الى كهربائية بصورة قد تتجاوز الحدود النظرية للسيليكون وحده، الا أن أدائها ...
الباحثون في مختبر سوتشو الرئيسي للرواية بجامعة سوتشو أشباه الموصلات- ابتكرت المواد والأجهزة الإلكترونية الضوئية مؤخر ا استراتيجية لقمع فصل الطور في البيروفسكايت ذات فجوة الحزمة الواسعة ...
ترسم خلايا البيروفسكايت الشمسية مستقبلًا جديدًا في مسار توليد الكهرباء النظيفة التي تُعد الرقم الصعب في معادلة الحياد الكربوني وتحقيق أمن الطاقة للدول.
باحثون يُكسبون الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت ثباتًا حراريًّا كبيرًا. خطوة معملية تمهد لإغراء المصنعين للإقبال عليه منافسًا للسيليكون في سوق الخلايا الشمسية. رأي يثمن الجهد ...
قام الباحثون بتصنيع طبقات رقيقة شبه شفافة من البيروفسكايت ذات فجوة نطاق من 1.8 إلكترون فولت (وهي مقياس لمستوى طاقة الفوتونات التي يمكن أن تمتصها المادة)
هو شبه موصل يستخدم لنقل الشحنة الكهربائية عند سقوط الضوء على مادة. وجد علماء الفيزياء بجامعة أكسفورد في المملكة المتحدة أن البيروفسكايت قد يُستخدم كمادة أساسية في تصنيع ألواح الطاقة ...
قام الفريق بتصنيع طبقاتٍ رقيقةٍ شبه شفافةٍ من البيروفسكايت ذات فجوة نطاق من 1.8 إلكترون فولت (وهي مقياس لمستوى طاقة الفوتونات التي يمكن أن تمتصها المادة)، والتي تُعتبر مثاليةً للتطبيقات الشمسية الترادفية. ويقول الباحثون بأن لهذه المادة كفاءة تحويل تبلغ 3.3% وهي أقل بكثيرٍ من الخلايا القائمة على الرصاص، ولكنها بدايةٌ جيدةٌ لموادَّ جديدةٍ بالكامل.
أصبحت بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (أو LiFePO4) شائعة بشكل متزايد منذ الإعلان عن تقنية بطارية BYD Blade ، والتي تأتي مع كيمياء فوسفات الليثيوم أيون (LFP) بدلاً من مزيج النيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC). وفقًا للتقارير الأخيرة في ...
إن إمكانات فئة من المواد تسمى البيروفسكايت ، لتمكين الخلايا الشمسية من امتصاص أشعة الشمس بشكل أفضل لإنتاج الطاقة ، معروفة على نطاق واسع. ومع ذلك ، فإن هذه الإمكانات لم تتحقق بالكامل بعد ، لا سيما في ظل ظروف التشغيل ...
تعد فجوة نطاق المادة عاملا حاسما في تحديد كفاءتها في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. ... مواد البيروفسكايت حظيت خلايا البيروفسكايت الشمسية باهتمام كبير في السنوات الأخيرة بسبب ...
المادة الرمز فجوة النطاق()عند 302K المرجع سيليكون Si 1.11 [2]سيلينيوم Se 1.74 جرمانيوم Ge 0.67 [2]كربيد السيليكون SiC 2.86 [2]فوسفيد الألومنيوم AlP 2.45 [2]زرنيخيد الألومنيوم AlAs 2.16 [2]إثميد الألومنيوم
وجمع الباحثون خلية شمسية من البيروفسكايت وخلية شمسية من السيليكون، لإنشاء نصف خلية مزدوجة الوصلات، ما يوفر قاعدة مثالية لربط خلية البيروفسكايت الشمسية المدمجة مع السيانات، حسبما نشره موقع "تك إكسبلور" Tech Xplore.