مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

53 خبر
  • مونديال 2026
  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

    تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • جرائم العقيد جيكوفيتش

    جرائم العقيد جيكوفيتش

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

واشنطن تكتشف سر الصواريخ الإيرانية المناورة وتستخلص العبر من ضربة الأردن

"ترامب يحذر دول الخليج": وقف إطلاق النار هذا الأسبوع أو تصعيد كبير

الجيش الأمريكي يحدد القوة الإيرانية التي قتلت جنوده في الأردن ويخصص اليوم الثامن لقصفها (فيديو)

تقديرات إسرائيلية: إيران تستعد لإطلاق صواريخ باليستية على العمق الإسرائيلي خلال ساعات

الخارجية الأردنية تستدعي القائم بأعمال السفارة الإيرانية في عمان

القناة 13 العبرية: إجلاء طائرات التزود بالوقود الأمريكية من مطار رامون بعد ضربة إيرانية

مخاوف إسرائيلية ويونانية من التعاون العسكري المصري التركي

هجوم إيراني متزامن على قاعدتي "العديري" و"علي السالم" الأمريكيتين في الكويت (فيديو)

"8 دقائق لوصول الصاروخ".. مصدر عسكري إسرائيلي يحذر من سيناريو إيراني يقلب الموازين

ترامب يعلق على مقتل الجنود: لن نسمح لإيران بامتلاك سلاح نووي.. ولا أكترث بتخليها عن اتفاق التفاهم

تقرير يكشف تفاصيل هجمات إيرانية على الأردن أسفرت عن مقتل وإصابة جنود أمريكيين وإحداث دمار

الكويت.. مشاهد غير موثقة لـ"إطلاق قوات أمريكية صواريخ "أتاكمس" نحو إيران"

سوريا.. توغل إسرائيلي في ريف القنيطرة وسقوط قذيفتين دون تسجيل إصابات

فيديو.. انفجارات ضخمة تهز أربيل والسليمانية ودهوك وسط تضارب المعلومات بشأن الأهداف

أسير إسرائيلي سابق يكشف عن حديثه مع عنصر من "حماس" عن ميسي ويهاجم مدرب منتخب مصر

بينها السعودية والبحرين.. تحذير أمريكي عاجل من السفر إلى 15 دولة في الشرق الأوسط

طائرات التزود بالوقود التابعة لسلاح الجو الأمريكي تحلق في سماء الخليج

المؤشرات وأبرز التحركات.. تطورات تشير إلى تصعيد كبير وشيك في الشرق الأوسط