باحثون صينيون يطورون خلايا بيروفسكايت شمسية عالية الكفاءة تتمتع باستقرار تشغيلي كبير

بكين 13 نوفمبر 2025 (شينخوا) أفادت صحيفة العلوم والتكنولوجيا اليومية مؤخرا أن باحثين من معهد أشباه الموصلات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم حققوا طفرة في تكنولوجيا خلايا البيروفسكايت الشمسية، ما مهد الطريق لاعتمادها تجاريا.

وحقق النموذج الأولي المطور حديثا كفاءة تحويل طاقة ضوئية عالية بلغت 27.2 في المائة إلى جانب استقرار تشغيلي محسن بشكل ملحوظ. ونشرت هذه النتائج مؤخرا في مجلة "ساينس".

ويعد إنتاج أغشية البيروفسكايت عالية الجودة أمرا بالغ الأهمية لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية. وفي حين أن كلوريد ميثيل الأمونيوم يستخدم عادة للمساعدة في تكوين الأغشية، إلا أن الدراسة كشفت عن مشكلة: إذ أنه أثناء التبلور، تميل أيونات الكلوريد إلى الهجرة والتراكم بالقرب من السطح العلوي، ما يؤدي إلى توزيع عمودي غير متساو للكلور. ويؤثر هذا التباين سلبا على الأداء والاستقرار على المدى الطويل.

ولمعالجة هذه المشكلة، أدخل الفريق أكسالات الفلزات القلوية أثناء تكوين الأغشية. وترتبط أيونات البوتاسيوم المنبعثة من الأكسالات بقوة بأيونات الكلوريد، ما يمنع بشكل فعال هجرتها غير المنضبطة ويعزز التوزيع المتساوي في جميع أنحاء طبقة البيروفسكايت.

وحققت الخلايا الشمسية المصنوعة من هذه الأغشية المحسنة كفاءة معتمدة بنسبة 27.2 في المائة. كما أظهرت استقرارا ممتازا، حيث احتفظت بنسبة 86.3 في المائة من كفاءتها الأولية بعد 1529 ساعة من التشغيل المتواصل و82.8 في المائة بعد 1000 ساعة في ظروف التدهور المتسارع عند درجة حرارة 85 درجة مئوية مع الإضاءة.