«بحوث الفلزات» ينجح في تطوير «طبقة نقل شحنات كهربائية موجبة» جديدة لتصنيع الخلايا الشمسية

أكد الدكتور أيمن عاشور وزير التعليم العالي، توفير الدعم والاهتمام بالبحث العلمي، وخاصة في مجال الطاقة الجديدة والمتجددة، وتشجيع الأبحاث العلمية التي تعمل لإيجاد مصادر بديلة للطاقة كجزء من مواكبة التوجهات العالمية لترشيد استخدام الوقود والبحث عن مصادر نظيفة وموفرة للطاقة، ومواجهة تحديات التغير المناخي، منوهًا بتقديم الدعم الكامل للباحثين في كل المجالات المتعلقة بالتنمية كالزراعة والصناعة والطاقة وغيرها من المجالات التي تصب في صالح خطة التنمية المستدامة.
وأشار عاشور إلى تحفيز النشر العلمي للأبحاث المتميزة، وتشجيع النشر الدولي في المجلات العلمية ذات المكانة الدولية المرموقة، والذي يؤكد وجود مصر على خريطة النشر الدولي، ويرفع الثقة في البحث العلمي المصري، وجدارته على خلق حلول علمية يعتمد عليها لمواجهة متطلبات التنمية وخلق فرص للاستثمار.
وفي هذا الإطار أوضح دكتور إبراهيم غياض، القائم بأعمال رئيس مركز بحوث وتطوير الفلزات، وصول فريق بحثي من قسم المواد الإلكترونية والمغناطيسية بالمركز لنتائج ناجحة لتطوير طبقة نقل شحنات موجبة جديدة "HTL" لخلايا بيروفسكايت الشمسية المقلوبة باستخدام مادة "ثيوسيانات الفضة" AgSCN بدلا من مواد "ثيوسيانات النحاس" و"pedot :pss"، وقد أظهرت المادة الجديدة كفاءة واستقرار استثنائيين في الخلية المنشأة.
وقد أبرزت مجلة PV الدولية المتخصصة في مجال تجارة الطاقة الشمسية والكهروضوئية تقريرًا عن نجاح الباحثين بمركز بحوث وتطوير الفلزات في تصنيع خلية شمسية "بيروفسكايت" مقلوبة من نوع جديد؛ اعتمادًا على طبقات نقل الثقوب "HTM" ثيوسانات الفضة، مشيرة إلى أهمية نتائج البحث في استبدال مواد نقل الشحنات الشائعة الاستخدام مثل ثيوسيانات النحاس، وPEDOT:PSS، حيث تتميز المادة الجديدة بمقاومة أكبر، ومعدل انتشار أبطأ، وقدرة أفضل في نقل الشحنات بين طبقة HTL وpedot: pss.
وتمت مقارنة أداء الخلية الشمسية الجديدة بخلية مرجعية، وحقق الجهاز الجديد كفاءة تحويل طاقة تبلغ 16.6% فولت، وجهد دائرة مفتوحة 1.14 مللى فولت، وتيار قدره 19.0 مللى أمبير- سم2، وعامل fill factor = 77.1%، كما كانت الخلية الجديدة قادرة أيضًا على الاحتفاظ ب 80.9% من كفاءتها الأولية بعد 500 ساعة في جو به رطوبة نسبية 48%.
وأشادت مجلة PV بالنتائج التي توصل لها الباحثون بالمركز، موضحة أن طريقة إنتاج "ثيوسيانات الفضة" AgSCN تعتبر طريقة منخفضة التكاليف وسهلة وقابلة للتطوير، مما يبشر بالتسويق للأجهزة المرنة القائمة على البيروفسكايت "الشمسية" والتقنيات الكهروضوئية، كما أنها منافس غير سام ويسهل التعامل معه في درجات حرارة منخفضة، ومنافس قوى لإنشاء أجهزة ترادفية وخلايا شمسية عالية الكفاءة بوصلات P-I-N المصنوعة من البيروفسكايت.
ومن جانبه، أضاف أحمد مرتضى السمان الباحث الرئيسي، أن أهمية البحث ترجع لنجاح استخدام الباحثين للفضة كبديل للنحاس، والذي أدى لتحسين القدرة على نقل الشحنات بين HTL، وطبقة البيرفسكايت، مشيرًا إلى أن البحث قد تم نشره في مجلة nature تحت عنوان
https://doi.org/10.1038/s41598-023-35081-z
جدير بالذكر، أن مجلة PV تعد مجلة عالمية رائدة في مجال تجارة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة، وتغطي أسواق عدة دول أوروبية وأمريكا اللاتينية والصين، وإستراليا والهند وغيرها، من خلال تقاريرها المستقلة التي تركز على التكنولوجيا، وأحدث التطورات في أسواق الطاقة والصناعات المحلية، ومتابعة التقنيات الجديدة، كما تحتوي على محفظة أحداث دولية هجينة وافتراضية ناجحة للتعمق في مجالات الصناعة.