جنرال لواء

يمكن لهذه الخلية الشمسية الهجينة الجديدة استخدام قطرات المطر لإنتاج الطاقة


أصبحت الألواح الشمسية أكثر تقدمًا وكفاءة كل يوم. ومع ذلك ، إذا لم يكن الطقس مشمسًا ، ولكنه ممطر ، فلا يزال غير مفيد للغاية. بفضل الخلية الهجينة الجديدة التي يعمل عليها العلماء ، والتي يمكنها إنتاج الطاقة من ضوء الشمس وقطرات المطر ، قد يتغير هذا قريبًا.

وقالت في البحث المنشور في ACS Nano "دراساتنا تظهر مفهوما جديدا في استخدام الطاقة خلال مختلف الظروف الجوية". يشكل المولد النانوي الاحتكاري أو TENG الجزء الرئيسي من النظام.

هذا جهاز ينتج شحنة كهربائية من احتكاك مادتين معًا. على غرار الكهرباء الساكنة ، يتعلق الأمر بتحول الإلكترونات.

يمكن أن تستمد TENG القوة من مجموعة متنوعة من الأشياء مثل اصطدام إطارات السيارات بالطريق أو احتكاك مواد الملابس ببعضها البعض. في هذه الحالة ، إنها الحركة المتدحرجة لقطرات المطر عبر لوحة شمسية.

وجد البحث الذي أجراه العلماء من جامعة سوشو في الصين أن النتيجة النهائية كانت خلية تعمل في الطقس الممطر أيضًا.

تطوير نظام ليس ثقيل جدا

إن فكرة استخدام TENGs ليست جديدة تمامًا ولكن الشيء المهم هو تطوير نظام لم يكن معقدًا أو ثقيلًا للغاية. في هذه الحالة ، تم استخدام طبقتين من البوليمر لعمل TENG فوق خلية كهروضوئية.

باستخدام البصمات من أقراص DVD العادية التي نستخدمها في المنزل لمشاهدة الأفلام ، أضاف الباحثون شقوقًا إلى بوليمر واحد لتحسين كفاءته في جمع الطاقة. عملت طبقات البوليمر المحكم كقطب كهربائي متبادل لكل من TENG واللوحة الشمسية تحتها في الاختبارات.

إنها توصل الطاقة بين الجهازين عندما تسقط قطرات المطر وتجلب الطبقات في التلامس. كانت الطبقات الإضافية شفافة ولا يزال من الممكن التقاط ضوء الشمس. لكنها لم تكن بمثل هذا المعدل الفعال الذي كان ممكنًا بدون الطبقات الإضافية في الأعلى.

يتمثل التحدي التالي في زيادة كمية الكهرباء التي يمكن توليدها لجعل ذلك ممكنًا بطريقة تجارية. إنها لا تزال خطوة مهمة أن المفهوم قد تم إثباته. كان من الممكن حصاد حتى كمية صغيرة من الكهرباء أثناء هطول الأمطار.

أفضل شيء في هذا هو أنها تمطر أيضًا في الليل بدلاً من الطقس المشمس أثناء النهار. لذلك قد يكون من الممكن حتى تشغيل مزارع الطاقة الشمسية 24 ساعة على الرغم من الطقس في المستقبل. وهذا من شأنه أن يضيف دفعة أخرى لإمكانيات الطاقة المتجددة. يعمل العلماء على هذه الفكرة منذ بعض الوقت.

في عام 2016 ، قام باحثون من جامعة المحيط الصينية بتوليد الكهرباء من سقوط قطرات المطر على لوح شمسي. لقد فعلوا ذلك بإضافة طبقة غرافين إضافية. تمكن العلماء من ربط الأيونات بالجرافين الذي يعمل كمكثف كاذب بعد فصل الأيونات الموجبة الشحنة في المطر المالح.

كانت هناك طبقتان بمستويات طاقة مختلفة تنتج تيارًا كهربائيًا. كان العيب الرئيسي مرة أخرى هو توليد ما يكفي من الكهرباء لجعلها تعمل خارج ظروف المختبر. لكن لا يزال الأمر يبدو كما لو أننا نحرز تقدمًا كبيرًا في الحصول على الألواح الشمسية التي لا تحتاج فقط إلى مدخلات الطاقة الشمسية.


شاهد الفيديو: مشروع خلايا الطاقة الشمسية هل هو مفيد ويدر دخلا أم لا!! (كانون الثاني 2022).