طوّر باحثون في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست"، طريقة جديدة تعمل على تحسين أداء الخلايا الشمسية الترادفية من البيروفسكايت والسيليكون مما يساهم في رفع أداء الخلايا وزيادة استقرارها وجرى اختبار هذه الخلايا في ظروف تحاكي الضوء والحرارة الشديدين في شبه الجزيرة العربية، مما يثبت إمكانية استخدامها في البيئات ذات الظروف المناخية الشديدة التي قد تحتاج إلى العمل فيها.
تتميز "تيتراهيدروتريازينيوم" بتحسين جودة أفلام البيروفسكايت الإلكترونية
كما نشرت مجلة "ساينس Science" العلمية نتائج بحث قام به فريق من العلماء في "كاوست" بقيادة البروفيسور ستيفان دي وولف، أظهرت أن الكاتيون الكيميائي "تيتراهيدروتريازينيوم" يزيد عدد الروابط الهيدروجينية في البنية البلورية لأفلام البيروفسكايت، مما يحسن كفاءة تحويل الطاقة واستقرار الخلايا الشمسية الترادفية من البيروفسكايت والسيليكون، ويطلق على الأيونات الموجبة الشحنة مسمى الكاتيونات، وتتميز بعض هذه الكاتيونات مثل "تيتراهيدروتريازينيوم" بتأثيرها الإيجابي على استقرار أفلام البيروفسكايت وتحسين جودتها الإلكترونية من خلال تقليل انفصال أيونات الهاليد في الشبكة البلورية المكونة لها.
فيما يعد تصنيع جزيء "تيتراهيدروتريازينيوم" وعزله أمراً معقداً للغاية، إلا أنه بات في متناول اليد بفضل جهود مجموعة بحثية قامت العام الماضي بتحسين مسار تصنيعه عن طريق إضافة كلوريد الميثيلينديامونيوم، كما أظهر فريق دي وولف أن المادة المضافة عززت دمج كاتيونات "تيتراهيدروتريازينيوم" في شبكة البيروفسكايت، وجاءت النتيجة خلايا شمسية ترادفية من البيروفسكايت والسيليكون بكفاءة تحويل الطاقة بنسبة 33,7%، واستقرار أكبر بعد 1500 ساعة من الاختبار مقارنة بالخلايا المصنعة من دون الكاتيونات.
وأكد "دي وولف" بدوره أن النتائج التي جرى التوصل لها على نطاق المختبر تحتاج إلى تعاون صناعي قبل دمج "تيتراهيدروتريازينيوم" في التصنيع التجاري لخلايا البيروفسكايت والسيليكون الترادفية.
وأضاف أن الجهود في المختبر التي تعمل على تقليل فقدان الأداء بتكلفة أقل تعتبر جهوداً علمية، كما تؤدي التحسينات المتكررة إلى آثار صناعية كبيرة، ولكن يتوجب وجود شركاء أولًا لنظهر كيفية نقل النتائج التي توصلنا إليها إلى نطاق أوسع.
