اخبار الصناعة

يخلق الباحثون تقنية خلايا شمسية حيوية جديدة ، متوفرة في الأيام الممطرة

2018-07-07
الخلايا الشمسية التي تنتجها تنتج تيارًا أكثر من أي جهاز مشابه تم تسجيله سابقًا وفعال بنفس القدر في بيئات الإضاءة القوية والمنخفضة.

يمكن توسيع هذه التكنولوجيا الشمسية الجديدة الثورية لتشمل أماكن أكثر ، مثل أجزاء من كولومبيا البريطانية وشمال أوروبا ، والتي غالبًا ما تكون غائمة. بعد إجراء مزيد من الأبحاث والتطوير ، من المرجح أن تكون هذه الخلايا الحيوية الشمسية فعالة بقدر البطاريات الاصطناعية المستخدمة في الألواح الشمسية التقليدية.
وقال مدير المشروع فيكراماديتا ياداف ، أستاذ الهندسة الكيميائية والهندسة الحيوية في جامعة كولومبيا البريطانية: "يعد هذا الحل الفريد الذي طورناه لكولومبيا البريطانية خطوة مهمة في جعل تكنولوجيا الطاقة الشمسية أكثر اقتصادية". وتتم صناعة الخلايا الشمسية من الألواح الشمسية. يتم إنشاء الوحدات لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
قام الباحثون في السابق ببناء خلايا شمسية حيوية ، لكنهم يعملون جميعا على استخراج الأصباغ الطبيعية التي تستخدمها البكتيريا في عملية التمثيل الضوئي. هذه عملية مكلفة ومعقدة لا تتطلب فقط استخدام المذيبات السامة ، ولكن أيضا تدهور الصبغة. الحل المقترح من قبل الباحثين في جامعة كولومبيا البريطانية هو الحفاظ على هذه الصبغات البيولوجية في البكتيريا.
قاموا بتحرير الوراثة القولونية لإنتاج كميات كبيرة من الليكوبين ، وهي صبغة تعطي الطماطم لونًا برتقالي اللون محمرًا وفعالًا في تحويل الضوء إلى طاقة. قام الباحثون بلف طبقة من المعادن في الإشريكية القولونية لتكون بمثابة أشباه الموصلات ووضعها على سطح زجاجي.

استخدم الباحثون الزجاج المطلي كقطب كهربائي للخلايا الشمسية ، وحقق جهازهم كثافة حالية تبلغ 0.686 مللي أمبير لكل مليمتر مربع ، بزيادة قدرها 0.362 مللي أمبير في الساعة فوق الخلايا الشمسية الحيوية الأخرى في الحقل. وقال Yadav: & quot؛ لقد وضعنا رقما قياسيا لأعلى كثافة الحالية من الخلايا الشمسية الحيوية. إن المواد الهجينة التي طورناها غير مكلفة ومستدامة ، وبعد التحسين الكافي ، فإن كفاءتها للتحويل قابلة للمقارنة مع الطاقة الشمسية التقليدية. البطارية ومثل؛
من الصعب تقدير وفورات التكلفة لهذه التقنية ، ولكن ياداف تعتقد أن هذه العملية تقلل من تكلفة استخراج الصبغة بمقدار عُشر. وفقا ل Yadav ، فإن تركيز هذا البحث هو أننا اكتشفنا عملية لا تقتل البكتيريا ، حتى يتمكنوا من إنتاج الأصباغ الحيوية إلى أجل غير مسمى. تحتوي هذه التقنية الخلوية الشمسية أيضًا على تطبيقات محتملة أخرى ، مثل التعدين واستكشاف أعماق البحار وغيرها من البيئات منخفضة الإضاءة.