مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

51 خبر
  • الحرب على إيران
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • نبض الملاعب
  • الحرب على إيران

    الحرب على إيران

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • ضربات إسرائيلية على لبنان

    ضربات إسرائيلية على لبنان

  • فيديوهات

    فيديوهات

علماء الفيزياء في شأن اختبار بطاريات شمسية خفيفة يمكن استخدامها في الفضاء لمدة طويلة

استخدم الفيزيائيون الأمريكيون سيلينيد الموليبدينوم، وهي مادة واعدة ثنائية الأبعاد، لتطوير خلايا شمسية متينة وخفيفة الوزن وذات كفاءة عالية يمكنها العمل في الفضاء لفترة طويلة.

علماء الفيزياء في شأن اختبار بطاريات شمسية خفيفة يمكن استخدامها في الفضاء لمدة طويلة

وتم الكشف عن نتائج التجارب الأولى مع مصادر الطاقة  هذه في مقال نشرته مجلة Device العلمية.

قال ديب جاريوالا، الأستاذ المساعد في جامعة بنسلفانيا:   "بدأنا ندرك تدريجيا أن المواد الثنائية الأبعاد القائمة على مركبات الهالوجين تعد واعدة جدا لتطوير الأجهزة الكهروضوئية الأكثر تكيفا للعمل في الفضاء. وعلى وجه الخصوص فإن الخلايا الشمسية التي طورناها أخف وزنا بنحو 100 مرة من مثيلاتها المصنوعة على أساس السيليكون أو زرنيخيد الغاليوم".

 وابتكر العلماء في الأعوام الأخيرة الماضية عددا كبيرا من الأنواع الجديدة من البطاريات الشمسية بناء على المركبات العضوية المختلفة والبنى النانوية والتي تتقدم إلى حد بعيد على نظيراتها من السيليكون وزرنيخيد الغاليوم من حيث الأداء. وتُستخدم مصادر الطاقة هذه على نطاق واسع في الصناعة، لكن لا يمكن استخدام معظمها في الفضاء نظرا لأنها تتلف بسرعة.

واستوضح العلماء أن الخلايا الضوئية التي تم إنشاؤها على أساس مادة جديدة أخرى، وهي شكل ثنائي الأبعاد من سيلينيد الموليبدينوم، خالية من هذا العيب. وفي الماضي  حاول العلماء بالفعل استخدامه لإنتاج البطاريات الشمسية ، لكن كفاءة مصادر الطاقة هذه في جميع الحالات كانت منخفضة جدا حوالي 2-6 ٪، مما حال دون استخدامها عمليا.

وتمكن علماء الفيزياء الأمريكيون من زيادة هذا المؤشر  إلى 12٪ نظرا لأنهم تمكنوا من أن يحسبوا بأكبر قدر ممكن من الدقة سلوك أشباه جسيمات الإكسيتون التي تنشأ داخل مادة ثنائية الأبعاد عندما تتعرض للإشعاع بالضوء. يطلق العلماء على الإكسايتونات مزيجا من الإلكترون و"الثقب"، وهي منطقة موجبة الشحنة تحدث داخل مادة ما بعد أن يحطمها جسيم من الضوء.

قام ديب جاريوالا وزملاؤه بحساب مدى سرعة اتصال الإلكترونات و"الثقوب" ببعضها البعض، مما يؤدي عادة إلى تكوين وميض من الضوء وإلى فقدان الطاقة في الخلية الشمسية. وسمحت نتائج هذه الحسابات للعلماء باختيار بنية الخلية الضوئية التي يتم فيها فصل "الثقوب" والإلكترونات بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، مما أدى إلى زيادة كفاءة البطارية الشمسية القائمة على سيلينيد الموليبدينوم بمقدار عدة مرات.

بفضل ذلك، فإن النماذج الأولية للبطاريات الشمسية التي أنشأها العلماء بناء على هذه المادة ثنائية الأبعاد قد حققت عائدا قياسيا للطاقة يزيد عن 100 واط لكل غرام من مادة الخلية الضوئية. ويميّز هذا الأمر بشكل إيجابي مصادر الطاقة هذه عن البطاريات الشمسية شبه الموصلة المستخدمة في الفضاء، والتي تتطلب عشرات ومئات المرات من الكتلة  لإنتاج كميات مماثلة من الطاقة.

وقال الباحثون، إنهم يعملون الآن على تطوير تكنولوجيات  تسمح بتجميع مصادر الطاقة هذه ليس يدويا، كما يفعل ذلك ديب جاريوالا وزملاؤه فحسب، بل وعن طريق طباعة هياكل ثلاثية الأبعاد كبيرة من طبقات عديدة من مواد ثنائية الأبعاد وأقطاب كهربائية.

المصدر: تاس

التعليقات

ترامب يحدد الساعة والدقيقة "لتفجير كل شيء" في إيران

لحظة بلحظة.. آخر تطورات الحرب الإسرائيلية الأمريكية على إيران بيومها الـ37

استهدفت 3 دول خليجية.. الحرس الثوري يعلن إحراق أهداف إسرائيلية ومصالح اقتصادية أمريكية في المنطقة

الاعتراضات فشلت.. صواريخ إيرانية تستهدف بئر السبع والنقب وديمونة وإصابة مبنى بشكل مباشر في حيفا

البرادعي يناشد حكومات دول الخليج التحرك "قبل تحويل المنطقة إلى كرة من اللهب"

تحليل: كارثة تهدد دول الخليج والعالم في حال انسحاب أمريكا دون تفكيك قدرات إيران

الرقابة العسكرية الإسرائيلية: قنابل من صاروخ انشطاري إيراني سقطت بمحيط وزارة الدفاع ومقر أركان الجيش

موسكو تتهم لندن بـ"التدخل المباشر" في الصراع مع إيران وبريطانيا تصف دورها بـ"الدفاعي والمحدود"

العميد قآني لأصحاب إبستين: انتظروا مفاجآت جديدة

رئيس البرلمان الإيراني لترامب: إصرارك على طاعة أوامر نتنياهو سيشعل المنطقة بأسرها

استثناء لدولة عربية بخصوص العبور عبر مضيق هرمز

"حرب إيران" تنتقل إلى مجلس الأمن وطهران تناشد روسيا بخصوص مشروع القرار البحريني حول هرمز

موسكو: اجتماع G7 مع دول الخليج العربية "محاولة لإنقاذ ماء الوجه" بعد فشل الغرب في الشرق الأوسط

لحظة بلحظة.. الحرب على إيران بيومها الـ36: تصعيد عسكري متزايد وتحرك إقليمي ودولي لاحتواء الصراع

وكالة "تسنيم" عن مصدر عسكري إيراني: القوات الأمريكية تحاول قتل طيارها بعد فقدان أمل العثور عليه

أنور قرقاش: لا نريد العداء مع إيران لكن لا توجد ثقة بهذا النظام

"بلومبيرغ" عن مصادر: واشنطن تسحب صواريخها الشبحية من المحيط الهادئ وتحشدها للحرب على إيران

"أتفق مع كثير مما ذكرته ولكن..".. حمد بن جاسم يرد على مقال نشره وزير خارجية إيران الأسبق جواد ظريف

جرافات للكشف عن المنصات المنهارة وإسرائيل لا تعرف فعليا عدد الصواريخ الإيرانية المتبقية