مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

76 خبر
  • الحرب على إيران
  • ضربات إسرائيلية على لبنان
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • الحرب على إيران

    الحرب على إيران

  • ضربات إسرائيلية على لبنان

    ضربات إسرائيلية على لبنان

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • "يتعارض مع المعايير المهنية المعتمدة".. هيئة الإعلام العراقية تعلق بث مسلسل "عرش الشيطان"

    "يتعارض مع المعايير المهنية المعتمدة".. هيئة الإعلام العراقية تعلق بث مسلسل "عرش الشيطان"

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

"وول ستريت جورنال": 5 طائرات أمريكية للتزويد بالوقود اصيبت بأضرار جراء تعرضها للقصف في السعودية

الحرس الثوري: وجهنا ضربات صاروخية مشتركة مع حزب الله على الجليل والجولان وحيفا والقواعد الأميركية

أبو عبيدة: إيران في ظل قيادة السيد مجتبى ستمضي على خطى الشهيد علي خامنئي ونشيد بضربات الحرس الثوري

تحطم في "العمود الفقري" لسلاح الجو الأمريكي: تشابه مع كارثة مروحيات إسرائيل 1997 أم استهداف؟

"مجموعة السبع" تناشد ترامب تأمين مضيق هرمز وإنهاء الحرب

حرس الثورة الإيراني: على الجنود الأمريكيين مغادرة المنطقة فورا وإلا فسيدفنون تحت الأنقاض أينما كانوا

الحرس الثوري: إطلاق صواريخ "خيبر شكن" النقطوية التي تعمل بالوقود الصلب ومسيرات نحو أهداف الأعداء

هآرتس: أمطار من القنابل في قلب إسرائيل.. صواريخ عنقودية إيرانية تتجاوز الدفاعات وتضرب مناطق مأهولة

بالفيديو.. الحرس الثوري الإيراني يكشف عن ترسانة داخل نفق ضخم

لوكاشينكو: الولايات المتحدة تحاول الانسحاب من الصراع الإيراني

الحرس الثوري الإيراني: جزء جديد من سماء إسرائيل أصبح تحت تصرفنا

الجيش الإيراني يكشف عن أهداف ثمينة طالتها الطائرات المسيرة في بئر السبع

ترامب: الجيش الأمريكي دمر بالكامل كل الأهداف العسكرية في جزيرة "خرج" الإيرانية

محلل إسرائيلي: صمود حزب الله يفاقم أزمة الثقة ويهز قدرة إسرائيل على التحمل

"فارس" تكشف عن 5 بنى تحتية أمريكية حيوية في دول عربية خليجية قد تصبح "أهدافا مشروعة" لإيران (صور)

"باتريوت" ضد "شاهد".. تكلفة باهظة للحرب الأمريكية الإسرائيلية ضد إيران

كبار المسؤولين الإيرانيين يتحدون هيغسيث ويجوبون الشوارع في مسيرة "يوم القدس" (صور)

البيت الأبيض في ورطة ويتخبط في كيفية تحقيق النصر على إيران

قيادي حوثي لـ"الميادين": قرار الوقوف إلى جانب إيران "قد اتُخذ" ونحن "نراقب الوضع ويدنا على الزناد"