المطلع
عاجل

post-image

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


22:55 علوم وتكنولوجيا
2022-05-21
33739

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

أحدث الاخبار

ترامب: سننفذ هجوما كبيرا ضد إيران وسنضربها بقسوة

ترامب: سننفذ هجوما كبيرا ضد إيران وسنضربها بقسوة

2026-07-14 01:17 2213
ترامب: سنضرب إيران بقوة الليلة وغداً والعمليات العسكرية قد تستمر 3 أسابيع

ترامب: سنضرب إيران بقوة الليلة وغداً والعمليات العسكرية قد تستمر 3 أسابيع

2026-07-13 23:51 2328
النفط يشتعل.. برنت يقفز بنسبة 9.5% تزامناً مع قرار حصار إيران

النفط يشتعل.. برنت يقفز بنسبة 9.5% تزامناً مع قرار حصار إيران

2026-07-13 23:04 2546
سماع دوي انفجارات متتالية وتفعيل الدفاعات الجوية جنوبي إيران

سماع دوي انفجارات متتالية وتفعيل الدفاعات الجوية جنوبي إيران

2026-07-13 22:17 2584
البحرية الأميركية تعلن بدء الحصار الشامل على موانئ إيران غداً

البحرية الأميركية تعلن بدء الحصار الشامل على موانئ إيران غداً

2026-07-13 21:17 2729
الدفاعات الجوية السعودية تتعامل مع تهديد بصواريخ باليستية أطلقت من اليمن

الدفاعات الجوية السعودية تتعامل مع تهديد بصواريخ باليستية أطلقت من اليمن

2026-07-13 20:39 2896
الزيدي يبدأ زيارة رسمية إلى الولايات المتحدة ويتلقى دعوة لزيارة الكونغرس

الزيدي يبدأ زيارة رسمية إلى الولايات المتحدة ويتلقى دعوة لزيارة الكونغرس

2026-07-13 18:33 4695
ترامب يعلن عن إعادة فرض الحصار البحري على إيران

ترامب يعلن عن إعادة فرض الحصار البحري على إيران

2026-07-13 17:35 3483
رئيس الوزراء يصل إلى واشنطن على رأس وفد حكومي

رئيس الوزراء يصل إلى واشنطن على رأس وفد حكومي

2026-07-13 17:23 4940
الصدر: نتمنى أن يعيش الخليج العربي بأمان بلا قواعد ولا نيران

الصدر: نتمنى أن يعيش الخليج العربي بأمان بلا قواعد ولا نيران

2026-07-13 16:16 4772
ترامب: الولايات المتحدة ستفرض سيطرتها على مضيق هرمز

ترامب: الولايات المتحدة ستفرض سيطرتها على مضيق هرمز

2026-07-13 15:35 3964
مطار صنعاء يتعرض لغارات جوية.. والحوثيون: "مرحلة خفض التصعيد انتهت"

مطار صنعاء يتعرض لغارات جوية.. والحوثيون: "مرحلة خفض التصعيد انتهت"

2026-07-13 14:54 4881
المخطط الخماسي الكبير.. نادٍ إنجليزي يستهدف "كتيبة الملكي السرية"

المخطط الخماسي الكبير.. نادٍ إنجليزي يستهدف "كتيبة الملكي السرية"

2026-07-13 13:59 5145
الزيدي: عازمون على ترجمة متانة العلاقات العراقية-الأمريكية إلى شراكات حقيقية

الزيدي: عازمون على ترجمة متانة العلاقات العراقية-الأمريكية إلى شراكات حقيقية

2026-07-13 12:51 4937
صعود جديد للدولار أمام الدينار العراقي في الأسواق المحلية

صعود جديد للدولار أمام الدينار العراقي في الأسواق المحلية

2026-07-13 12:03 4905
إيران تعلن انتهاء مذكرة التفاهم مع الولايات المتحدة وتتهمها بنقض الاتفاق

إيران تعلن انتهاء مذكرة التفاهم مع الولايات المتحدة وتتهمها بنقض الاتفاق

2026-07-13 11:34 4406
الحجز على عقارات ومعامل بقيمة 69 مليار دينار في قضية عدنان الجميلي

الحجز على عقارات ومعامل بقيمة 69 مليار دينار في قضية عدنان الجميلي

2026-07-13 11:13 4508
القضاء العراقي: استرداد 375 كيلوغراماً من الذهب في قضية الجميلي

القضاء العراقي: استرداد 375 كيلوغراماً من الذهب في قضية الجميلي

2026-07-13 09:14 5589