تتميز بطاريات زرنيخيد الغاليوم (GaAs) المركبة من النوع الثالث إلى الخامس بكفاءة تحويل تصل إلى 28%. تتمتع مادة زرنيخيد الغاليوم المركبة بفجوة نطاق ضوئي مثالية، بالإضافة إلى كفاءة امتصاص عالية، ومقاومة قوية للإشعاع، وعدم تأثرها بالحرارة، مما يجعلها مناسبة لتصنيع بطاريات أحادية الوصلة عالية الكفاءة. مع ذلك، فإن سعر مادة زرنيخيد الغاليوم المنخفض نسبيًا يحدّ من انتشار بطاريات زرنيخيد الغاليوم على نطاق واسع.
تُعدّ بطاريات الأغشية الرقيقة من سيلينيد النحاس والإنديوم (CIS اختصارًا) مناسبةً لتحويل الطاقة الكهروضوئية، إذ لا تعاني من تراجع في كفاءة التحويل الكهروضوئي، وتتميز بكفاءة تحويل عالية، بالإضافة إلى سهولة تصنيعها وانخفاض سعرها وأدائها الجيد، ما يجعلها خيارًا واعدًا لتطوير الخلايا الشمسية مستقبلًا. لكنّ التحدي الوحيد يكمن في مصادر المواد، نظرًا لندرة عنصري الإنديوم والسيلينيوم نسبيًا، ما يحدّ من تطوير هذه البطاريات.
(3) الخلايا الشمسية المصنوعة من البوليمرات العضوية
يُعدّ استخدام البوليمرات العضوية بدلاً من المواد غير العضوية اتجاهاً بحثياً واعداً في تصنيع الخلايا الشمسية. فالمواد العضوية تتميز بمرونة عالية، وسهولة التصنيع، وتوافر مصادرها المتعددة، وانخفاض تكلفتها، مما يجعل استخدامها على نطاق واسع لتوفير الكهرباء بأسعار زهيدة أمراً بالغ الأهمية. مع ذلك، لا تزال الأبحاث في مجال استخدام المواد العضوية لتحضير الخلايا الشمسية في بداياتها، ولا يمكن مقارنة عمرها الافتراضي أو كفاءتها بالمواد غير العضوية، وخاصة بطاريات السيليكون. كما أن إمكانية تطويرها لتصبح منتجاً عملياً لا تزال بحاجة إلى مزيد من البحث.
(4) الخلايا الشمسية النانوية البلورية (الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة)
تُعدّ خلايا الطاقة الشمسية النانوية المصنوعة من ثاني أكسيد التيتانيوم البلوري، والتي تعمل بالطاقة الكيميائية، من أحدث التقنيات المتطورة، وتتميز بتكلفتها المنخفضة وسهولة تصنيعها وأدائها المستقر. وقد استقرت كفاءتها الكهروضوئية عند أكثر من 10%، بينما لا تتجاوز تكلفة إنتاجها 1/5 إلى 1/10 من تكلفة خلايا السيليكون الشمسية، ويصل عمرها الافتراضي إلى أكثر من 20 عامًا. ومع ذلك، ونظرًا لأن البحث والتطوير في هذا المجال لا يزال في بداياته، فمن المتوقع أن تُطرح هذه الخلايا في الأسواق تدريجيًا في المستقبل القريب.
– نُشر هذا المقال بواسطةمصنع آلات الطلاء بالتفريغقوانغدونغ تشنهوا
تاريخ النشر: 24 مايو 2024