اشترك

الاستمرار بالحساب الحالي



تمت عملية الاشتراك بنجاح

إغلاق

عذراً، عذرا،أنت مشترك مسبقاً بالنشرة البريدية

إغلاق

عذراً، هناك مشكلة في البريد الالكتروني

إغلاق

فيزياء وكيمياء

البيروفسكايت |  Perovskite

25 أبريل 2022


ما هو البيروفسكايت؟

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 الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، وأصبح يعد مادة ثورية في مجال الطاقة الشمسية.

أين نجد البيروفسكايت اليوم ؟

تستخدم بلورات البيروفسكايت في أجهزة الموجات فوق الصوتية، ورقاقات الذاكرة، ومؤخراً في الخلايا الشمسية، إذ تعتمد جميع الخلايا الشمسية الكهروضوئية على أشباه الموصلات (المواد التي تكون متوسطة بخواصها بين العوازل الكهربائية مثل الزجاج والموصلات المعدنية مثل النحاس) لتحويل الطاقة من الضوء إلى كهرباء.

من اكتشف البيروفسكايت؟

تم اكتشاف هذا المعدن لأول مرة من قبل عالم المعادن الألماني جوستاف روز في عام 1839، وتمت تسميته تيمناً بعالم المعادن الروسي ليف بيروفسكي (1792-1856)، في البداية تم إطلاق اسم البيروفسكايت على معدن طبيعي من تيتانات الكالسيوم (CaTiO 3) لكنه مؤخراً شمل كافة أشباه الموصلات التي تتمتع ببنية بلورية شبيهة بهذا المعدن.

ما هي إيجابيات البيروفسكايت في مجال الطاقة الشمسية؟

يمكن لخلايا البيروفسكايت الشمسية من تركيبات معينة تحويل الأشعة فوق البنفسجية والمرئية إلى كهرباء بكفاءة عالية، ما يتيح استخدامها في خلايا هجينة مع مواد ممتصة للأشعة الأخرى مثل السيليكون البلوري الذي يحول ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى كهرباء بكفاءة.

ومن أهم مزايا خلايا بيروفسكايت الشمسية ما يلي:

  • لديها نطاق امتصاص واسع من الطيف المرئي حتى الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء (800 نانومتراً) ومعامل امتصاص أشعة عالٍ.
  • توفر خلايا البيروفسكايت كفاءة تحويل تزيد عن 22%.
  • البيروفسكايت مثل هاليدات الرصاص وميثيل الأمونيوم تعد رخيصة الثمن وسهلة التصنيع.
  • تقوم بعملية الشحن السريع.
  • قد تساهم في حال استخدامها في نوافذ المباني وأعلى السيارات والجدران في توليد الطاقة الشمسية.
  • تعد أوفر ثمناً من السيليكون.

ما هي عيوب خلية بيروفسكايت الشمسية؟

فيما يلي بعض عيوب خلية بيروفسكايت الشمسية :

  • تحللها بسرعة بسبب التعرض للحرارة والرطوبة والثلج وغيرها.
  • المادة سامة بطبيعتها، لأنها تحتوي على الرصاص، وهو مادة سامة للبيئة وتشكل خطراً صحياً على الإنسان.

ما هي أفق استخدامات البيروفسكايت؟

أظهرت خلايا البيروفسكايت الشمسية تقدماً ملحوظاً في السنوات الأخيرة، مع زيادات سريعة في كفاءة التحويل الضوئي – الكهربائي، من كفاءة تقارب 3٪ في عام 2006 إلى كفاءة تزيد عن ٢٥% اليوم، بالإضافة إلى كونها مرنة وشفافة ما يسهل عملية النقل والتخزين، ويزيد من مجالات تطبيقها.