المطلع
عاجل

post-image

نوع جديد من الخلايا "الشمسية" يبين إمكانية توليد الكهرباء ليلاً


22:55 علوم وتكنولوجيا
2022-05-21
46248

تمتص تكنولوجيا الطاقة الشمسية التقليدية الأشعة الواردة لتصطدم بالجهد الكهربائي، وتبين أن بعض المواد قادرة على التحرك في الاتجاه المعاكس لإنتاج الطاقة لأنها تشع الحرارة في الليل.

وأظهر فريق من المهندسين في أستراليا الآن النظرية قيد التنفيذ، باستخدام نوع التكنولوجيا الموجود بشكل شائع في نظارات الرؤية الليلية لتوليد الطاقة.

وحتى الآن، لا يولد النموذج الأولي سوى كمية صغيرة من الطاقة، ومن غير المرجح أن يصبح مصدرا تنافسيا للطاقة المتجددة بمفرده، ولكن إلى جانب التكنولوجيا الكهروضوئية الحالية، يمكنه تسخير الكمية الصغيرة من الطاقة التي يوفرها تبريد الخلايا الشمسية بعد يوم عمل طويل حار.

وتقول فيبي بيرس، عالمة الفيزياء من جامعة نيو ساوث ويلز:"الخلايا الكهروضوئية، التحويل المباشر لضوء الشمس إلى كهرباء، هي عملية اصطناعية طورها البشر من أجل تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة. وبهذا المعنى، فإن عملية الإشعاع الحراري متشابهة، نحن نقوم بتحويل الطاقة المتدفقة في الأشعة تحت الحمراء من أرض دافئة إلى الكون البارد".

ومن خلال ضبط الذرات في أي مادة تهتز بالحرارة، فإنك تجبر إلكتروناتها على توليد تموجات منخفضة الطاقة من الإشعاع الكهرومغناطيسي على شكل ضوء الأشعة تحت الحمراء.

وعلى الرغم من أن هذا الوميض الإلكتروني قد يكون باهتا، إلا أنه لا يزال لديه القدرة على إطلاق تيار بطيء من الكهرباء. وكل ما نحتاجه هو إشارة مرور إلكترونية أحادية الاتجاه تسمى الصمام الثنائي.

ويتكون الصمام الثنائي من مزيج صحيح من العناصر، ويمكنه تبديل الإلكترونات في الشارع لأنه يفقد حرارته ببطء في بيئة أكثر برودة.

وفي هذه الحالة، يتكون الصمام الثنائي من الزئبق الكادميوم تيلورايد (MCT). وتُستخدم بالفعل في الأجهزة التي تكتشف ضوء الأشعة تحت الحمراء، وقدرة MCT على امتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء متوسط ​​وطويل المدى وتحويله إلى تيار مفهوم جيدا.

وما لم يكن واضحا تماما هو كيف يمكن استخدام هذه الحيلة الخاصة بكفاءة كمصدر فعلي للطاقة.

وتم تسخينه إلى حوالي 20 درجة مئوية (ما يقرب من 70 درجة فهرنهايت)، ولّد أحد أجهزة الكشف الكهروضوئية MCT المختبرة كثافة طاقة تبلغ 2.26 ملي واط لكل متر مربع.

ويقول الباحث الرئيسي في الدراسة، نيد إكينز دوكس: "في الوقت الحالي، فإن العرض الذي لدينا مع الصمام الثنائي الإشعاعي الحراري هو طاقة منخفضة نسبيا. وكان أحد التحديات هو اكتشافه بالفعل. لكن النظرية تقول أنه من الممكن لهذه التكنولوجيا أن تنتج في النهاية حوالي 1/10 من طاقة الخلية الشمسية".

وفي هذه الأنواع من الكفاءات، قد يكون من المفيد نسج ثنائيات MCT في شبكات كهروضوئية نموذجية بحيث تستمر في شحن البطاريات لفترة طويلة بعد غروب الشمس.

ولكي نكون واضحين، فإن فكرة استخدام تبريد الكوكب كمصدر لإشعاع منخفض الطاقة هي فكرة مسلية منذ فترة حتى الآن. وشهدت الطرق المختلفة نتائج مختلفة، وكل ذلك مع تكاليفها وفوائدها.

ومع ذلك، من خلال اختبار حدود كل منها وضبط قدراتها لامتصاص المزيد من عرض النطاق الترددي للأشعة تحت الحمراء، يمكننا التوصل إلى مجموعة من التقنيات القادرة على التخلص من كل قطرة من الطاقة من أي نوع من الحرارة الضائعة.
 

كلمات مفتاحية

اخبار ذات صلة

تعليقات

أحدث الاخبار

"إكس" تُحدث ثورة في نشر الوسائط وتلغي القيود القديمة

"إكس" تُحدث ثورة في نشر الوسائط وتلغي القيود القديمة

2026-11-15 00:08 5974
النعمان: محاسبة المتورطين بتهريب النفط سيكون رادعاً لكل من يعبث بالمال العام

النعمان: محاسبة المتورطين بتهريب النفط سيكون رادعاً لكل من يعبث بالمال العام

2026-11-14 23:37 5737
الزيدي يحيل متورطي تهريب نفط جرف النصر للقضاء ويعفي قيادات أمنية وإدارية

الزيدي يحيل متورطي تهريب نفط جرف النصر للقضاء ويعفي قيادات أمنية وإدارية

2026-11-14 22:00 8590
تغريم "ميتا" بأكثر من 800 مليون دولار لوصولها لصور المستخدمين سراً

تغريم "ميتا" بأكثر من 800 مليون دولار لوصولها لصور المستخدمين سراً

2026-11-14 21:36 6076
نتنياهو يحذّر من النووي الإيراني ويجدد دعوته لتشكيل حكومة وحدة وطنية

نتنياهو يحذّر من النووي الإيراني ويجدد دعوته لتشكيل حكومة وحدة وطنية

2026-11-14 21:23 5896
قتيلان وجريحان بانفجار عبوة ناسفة في جرمانا بريف دمشق

قتيلان وجريحان بانفجار عبوة ناسفة في جرمانا بريف دمشق

2026-11-14 21:12 6551
تهديد لدماغك.. دراسة تكشف مخاطر مرعبة للوجبات السريعة والأطعمة المصنعة

تهديد لدماغك.. دراسة تكشف مخاطر مرعبة للوجبات السريعة والأطعمة المصنعة

2026-11-14 21:11 5912
أمريكا تعلن عودة حركة الطيران لطبيعتها وتنفي وجود هجوم سيبراني

أمريكا تعلن عودة حركة الطيران لطبيعتها وتنفي وجود هجوم سيبراني

2026-11-14 21:00 6216
ائتلاف الإعمار والتنمية: حصر السلاح بيد الدولة استحقاق وطني

ائتلاف الإعمار والتنمية: حصر السلاح بيد الدولة استحقاق وطني

2026-11-14 20:42 5817
إيران تهزم فلسطين بثنائية نظيفة في افتتاح البطولة الرباعية بالبصرة

إيران تهزم فلسطين بثنائية نظيفة في افتتاح البطولة الرباعية بالبصرة

2026-11-14 20:29 5258
منتخبنا الأولمبي يتعادل مع نظيره اللبناني ودياً

منتخبنا الأولمبي يتعادل مع نظيره اللبناني ودياً

2026-11-14 20:27 5031
توجيهات حكومية بشمول أطفال السكري بالرعاية الاجتماعية ومبادرة السكن

توجيهات حكومية بشمول أطفال السكري بالرعاية الاجتماعية ومبادرة السكن

2026-11-14 17:55 11149
إحباط تهريب هواتف ومخدرات إلى سجن الحلة والإيقاع بالمتورطين

إحباط تهريب هواتف ومخدرات إلى سجن الحلة والإيقاع بالمتورطين

2026-11-14 17:29 7102
ارتفاع أسعار الدولار في بغداد وأربيل عند إغلاق البورصات

ارتفاع أسعار الدولار في بغداد وأربيل عند إغلاق البورصات

2026-11-14 17:15 6975
بعملية محكمة... إحباط محاولة إدخال هواتف ومواد ممنوعة إلى سجن الحلة

بعملية محكمة... إحباط محاولة إدخال هواتف ومواد ممنوعة إلى سجن الحلة

2026-11-14 17:06 6080
الداخلية تؤكد على ترسيخ الاستقرار وصون أمن المواطنين في بابل

الداخلية تؤكد على ترسيخ الاستقرار وصون أمن المواطنين في بابل

2026-11-14 15:19 7560
العراق ينقل المشجعين الإيرانيين من الحدود إلى جذع النخلة مجاناً لمرافقة منتخبهم

العراق ينقل المشجعين الإيرانيين من الحدود إلى جذع النخلة مجاناً لمرافقة منتخبهم

2026-11-14 14:59 8341
بعد إلغاء عشرة آلاف رحلة... الفوضى الجوية تمتد لعطلة نهاية الأسبوع بأمريكا

بعد إلغاء عشرة آلاف رحلة... الفوضى الجوية تمتد لعطلة نهاية الأسبوع بأمريكا

2026-11-14 14:43 7114