الرئيسية » أخبار علمية » خلايا شمسية عمودية ترفع الكفاءة 20 ضعفًا

خلايا شمسية عمودية ترفع الكفاءة 20 ضعفًا

خلايا-عمودية

بينما كنا صغارًا ظننا بأن سلمًا مثبتًا فوق سطح بنايةٍ مرتفعةٍ قد يجعلنا أقرب إلى السماء ويمكننا من الإمساك بالغيوم. ربما لم تكن تلك فكرة صحيحة، لكن فكرة أننا بارتفاعنا عن الأرض نصبح أقرب إلى الشمس هي فكرة صحيحة، وهي الفكرة التي انطلقت منها فكرة الخلايا الشمسية ثلاثية الأبعاد.

في محاولات سابقة، عمد باحثون كثر إلى استخدام مواد ثلاثية الأبعاد في صناعة الخلايا الشمسية لزيادة كفاءتها. لكن البعد الثالث الذي طبقه الباحثون من معهد ماساشوسيتس للتكنولوجيا (MIT) كان على مقياس أكبر؛ حيث تمثل في إضافة بعد الارتفاع للخلايا بشكل يجعل الخلايا أبعد عن الأرض، أقرب من الشمس.

الناتج النهائي هو عمود من الخلايا الشمسية يتمكن من التقاط الأشعة الشمسية بغض النظر عن زاوية الشمس؛ أي أنه سيستفيد من الأشعة الشمسية في لحظات الصباح الأولى وفي آخر لحظات النهار، كما سيمكن الأماكن البعيدة عن خط الاستواء من الاستفادة من أشعة الشمس.

قام الباحثون باختبارات عديدة للوصول إلى أفضل وضعية للخلايا، وذلك عن طريق استخدام برامج حاسوب مختلفة تحاكي وضعيات وزوايا مختلفة وبفرضيات جوية وموسمية مختلفة. إضافةً إلى ذلك فقد تمت صناعة ثلاثة نماذج بتصاميم تختلف فيما بينها ثبتت على سطح مبنى مختبر المعهد وتمت دراسة كفاءتها على مدار عدة شهور.

وقد أظهرت النتائج تفاوتًا في كفاءة النماذج المختلفة فيما بينها، لكنها اتفقت جميعًا في  زيادة في الكفاءة على الخلايا الثابتة المثبتة على الأسطح بالطريقة التقليدية، والتي تشغل نفس المساحة من الأرض. حيث تراوحت قيم الزيادة بين ضعفين وعشرين ضعفًا.

صحيح أن النتائج كانت مشجعة من حيث الكفاءة، لكنها لم تكن كذلك من حيث التكلفة وإمكانية الإنتاج. كما أنها لم تتجاوز حيز التجربة بعد. ولهذا لن يتوقف الباحثون عند هذا الحد، حيث ستتم دراسة الأمر على نماذج أكبر تأخذ بعين الاعتبار التظليل الذي سينتج عن ارتفاع الخلايا رأسيًا.

إعداد: اسراء ناصر الدين أبو شعبان

المصدر:

Bernardi, M., Ferralis, N., Wan, J.H., Villalon, R. and Grossman, J.C., 2012. Solar energy generation in three dimensions. Energy & Environmental Science, 5(5), pp.6880-6884.

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

ăn dặm kiểu NhậtResponsive WordPress Themenhà cấp 4 nông thônthời trang trẻ emgiày cao gótshop giày nữdownload wordpress pluginsmẫu biệt thự đẹpepichouseáo sơ mi nữhouse beautiful