المطلع
عاجل

post-image

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


22:55 علوم وتكنولوجيا
2022-05-21
24729

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

دوایین هەواڵەکان

عێراقچی: بە ئامانجگرتنی كارگه‌كانی وزە لەلایەن ئیسرائیلەوە پێچەوانەی وادەی ترەمپە

عێراقچی: بە ئامانجگرتنی كارگه‌كانی وزە لەلایەن ئیسرائیلەوە پێچەوانەی وادەی ترەمپە

2026-03-28 00:23 6257
پەروەردە و خوێندنی باڵای هەرێم کاتی دەستپێکردنەوەی دەوامیان ڕاگەیاند

پەروەردە و خوێندنی باڵای هەرێم کاتی دەستپێکردنەوەی دەوامیان ڕاگەیاند

2026-03-28 00:03 4990
ئەڵمانیا: بەمزوانە ئەمریكاو ئێران لە پاكستان دانوستانی راستەوخۆ دەكەن

ئەڵمانیا: بەمزوانە ئەمریكاو ئێران لە پاكستان دانوستانی راستەوخۆ دەكەن

2026-03-27 23:59 6273
سوپای پاسداران: رێگریمان له‌ سێ كه‌شتی كرد بۆ تێپه‌ڕبون به‌ گه‌روی هورمزدا

سوپای پاسداران: رێگریمان له‌ سێ كه‌شتی كرد بۆ تێپه‌ڕبون به‌ گه‌روی هورمزدا

2026-03-27 23:58 5982
وه‌زاره‌تی خوێندنی باڵا ماوه‌ی مانه‌وه‌ی ئه‌و خوێندكارانه‌ی له‌ هه‌رێم درێژكرده‌وه‌ كه‌ له‌ ئێران ده‌خوێنن

وه‌زاره‌تی خوێندنی باڵا ماوه‌ی مانه‌وه‌ی ئه‌و خوێندكارانه‌ی له‌ هه‌رێم درێژكرده‌وه‌ كه‌ له‌ ئێران ده‌خوێنن

2026-03-27 23:55 4942
واڵ ستریت جۆرناڵ: ئێران داوای درێژكردنه‌وه‌ی مۆڵه‌تی له‌ تره‌مپ نه‌كردوه‌

واڵ ستریت جۆرناڵ: ئێران داوای درێژكردنه‌وه‌ی مۆڵه‌تی له‌ تره‌مپ نه‌كردوه‌

2026-03-27 23:54 4788
كەشناسی هەرێم: ئه‌مڕۆ و سبه‌ی باران بارین له‌ ناوچه‌ جیاجیاكان به‌رده‌وام دەبێت

كەشناسی هەرێم: ئه‌مڕۆ و سبه‌ی باران بارین له‌ ناوچه‌ جیاجیاكان به‌رده‌وام دەبێت

2026-03-27 23:52 5297
فایەق زێدان: بڕیاری راگه‌یاندنی جه‌نگ به‌گوێره‌ی ده‌ستور ته‌نیا له‌ ده‌سه‌ڵاتی ده‌وڵه‌تدایه‌

فایەق زێدان: بڕیاری راگه‌یاندنی جه‌نگ به‌گوێره‌ی ده‌ستور ته‌نیا له‌ ده‌سه‌ڵاتی ده‌وڵه‌تدایه‌

2026-03-27 23:49 5083
هەیبەت حەلبوسی: دواکەوتنی هەڵبژاردنی سەرۆک کۆمار چیتر قبوڵکراو نییە

هەیبەت حەلبوسی: دواکەوتنی هەڵبژاردنی سەرۆک کۆمار چیتر قبوڵکراو نییە

2026-03-27 23:46 4877
هاتوچۆی هه‌ولێر: به‌رزبونه‌وه‌ی ئاستی باراناو بۆته‌ هۆی وه‌ستانی هاتوچۆ له‌ چه‌ند شه‌قامێك

هاتوچۆی هه‌ولێر: به‌رزبونه‌وه‌ی ئاستی باراناو بۆته‌ هۆی وه‌ستانی هاتوچۆ له‌ چه‌ند شه‌قامێك

2026-03-26 23:13 6860
سەرۆک وەزیران وپادشای ئوردن جەخت لە گرنگی هەوڵی بێوچان بۆ ڕاگرتنی جەنگ دەکەنەوە

سەرۆک وەزیران وپادشای ئوردن جەخت لە گرنگی هەوڵی بێوچان بۆ ڕاگرتنی جەنگ دەکەنەوە

2026-03-26 19:49 5462
ه‌رارگای خاته‌مولئه‌نبیا: هێرش بكرێته‌ سه‌ر وێستگه‌كانی ئێران، ژێرخانی وزه‌ له‌ناوچه‌كه‌ وێران ده‌كه‌ین

ه‌رارگای خاته‌مولئه‌نبیا: هێرش بكرێته‌ سه‌ر وێستگه‌كانی ئێران، ژێرخانی وزه‌ له‌ناوچه‌كه‌ وێران ده‌كه‌ین

2026-03-22 21:20 10974
پزیشكیان: وه‌ڵامی هه‌ڕه‌شه‌ بێسه‌روبه‌ره‌كان له‌ مه‌یدانی جه‌نگدا ده‌ده‌ینه‌وه‌

پزیشكیان: وه‌ڵامی هه‌ڕه‌شه‌ بێسه‌روبه‌ره‌كان له‌ مه‌یدانی جه‌نگدا ده‌ده‌ینه‌وه‌

2026-03-22 21:16 8675
سكرتێری ناتۆ: هاوکاری ئەمریکا دەکەین بۆ کردنەوەی گەروی هورمز

سكرتێری ناتۆ: هاوکاری ئەمریکا دەکەین بۆ کردنەوەی گەروی هورمز

2026-03-22 21:14 10565
ژێرده‌ریایی ئه‌تۆمی به‌ریتانیا گه‌یشتۆته‌ ده‌ریای عه‌ره‌ب

ژێرده‌ریایی ئه‌تۆمی به‌ریتانیا گه‌یشتۆته‌ ده‌ریای عه‌ره‌ب

2026-03-22 21:12 9851
ئه‌مریكا ره‌تیده‌كاته‌وه‌ ئێران فڕۆكه‌یه‌كی ئێف15ی خستبێته‌ خواره‌وه‌

ئه‌مریكا ره‌تیده‌كاته‌وه‌ ئێران فڕۆكه‌یه‌كی ئێف15ی خستبێته‌ خواره‌وه‌

2026-03-22 21:10 3651
وەزارەتی پێشمەرگە: بە فڕۆکەیەکی بێفڕۆکەوان هێرشکرایە سەر یەکێک لە بارەگاکانمان لە چەمچەماڵ

وەزارەتی پێشمەرگە: بە فڕۆکەیەکی بێفڕۆکەوان هێرشکرایە سەر یەکێک لە بارەگاکانمان لە چەمچەماڵ

2026-03-22 16:15 9390
بەهۆی هێرشە موشەکییەکانی ئێران بۆ سەر باشووری ئیسرائیل زیاتر لە ١٦٠ کەس بریندار بوون

بەهۆی هێرشە موشەکییەکانی ئێران بۆ سەر باشووری ئیسرائیل زیاتر لە ١٦٠ کەس بریندار بوون

2026-03-22 16:13 4732