مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

37 خبر
  • نبض الملاعب
  • هدنة وحصار المضيق
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • هدنة وحصار المضيق

    هدنة وحصار المضيق

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • هدنة بين حزب الله وإسرائيل

    هدنة بين حزب الله وإسرائيل

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • إستاد مصر يتأهب لقمة عالمية بين منتخبي مصر وروسيا استعدادا للمونديال

    إستاد مصر يتأهب لقمة عالمية بين منتخبي مصر وروسيا استعدادا للمونديال

  • جنوب لبنان.. آثار الغارات الإسرائيلية على مدخل زوطر الشرقية

    جنوب لبنان.. آثار الغارات الإسرائيلية على مدخل زوطر الشرقية

علماء الفيزياء في شأن اختبار بطاريات شمسية خفيفة يمكن استخدامها في الفضاء لمدة طويلة

استخدم الفيزيائيون الأمريكيون سيلينيد الموليبدينوم، وهي مادة واعدة ثنائية الأبعاد، لتطوير خلايا شمسية متينة وخفيفة الوزن وذات كفاءة عالية يمكنها العمل في الفضاء لفترة طويلة.

علماء الفيزياء في شأن اختبار بطاريات شمسية خفيفة يمكن استخدامها في الفضاء لمدة طويلة

وتم الكشف عن نتائج التجارب الأولى مع مصادر الطاقة  هذه في مقال نشرته مجلة Device العلمية.

قال ديب جاريوالا، الأستاذ المساعد في جامعة بنسلفانيا:   "بدأنا ندرك تدريجيا أن المواد الثنائية الأبعاد القائمة على مركبات الهالوجين تعد واعدة جدا لتطوير الأجهزة الكهروضوئية الأكثر تكيفا للعمل في الفضاء. وعلى وجه الخصوص فإن الخلايا الشمسية التي طورناها أخف وزنا بنحو 100 مرة من مثيلاتها المصنوعة على أساس السيليكون أو زرنيخيد الغاليوم".

 وابتكر العلماء في الأعوام الأخيرة الماضية عددا كبيرا من الأنواع الجديدة من البطاريات الشمسية بناء على المركبات العضوية المختلفة والبنى النانوية والتي تتقدم إلى حد بعيد على نظيراتها من السيليكون وزرنيخيد الغاليوم من حيث الأداء. وتُستخدم مصادر الطاقة هذه على نطاق واسع في الصناعة، لكن لا يمكن استخدام معظمها في الفضاء نظرا لأنها تتلف بسرعة.

واستوضح العلماء أن الخلايا الضوئية التي تم إنشاؤها على أساس مادة جديدة أخرى، وهي شكل ثنائي الأبعاد من سيلينيد الموليبدينوم، خالية من هذا العيب. وفي الماضي  حاول العلماء بالفعل استخدامه لإنتاج البطاريات الشمسية ، لكن كفاءة مصادر الطاقة هذه في جميع الحالات كانت منخفضة جدا حوالي 2-6 ٪، مما حال دون استخدامها عمليا.

وتمكن علماء الفيزياء الأمريكيون من زيادة هذا المؤشر  إلى 12٪ نظرا لأنهم تمكنوا من أن يحسبوا بأكبر قدر ممكن من الدقة سلوك أشباه جسيمات الإكسيتون التي تنشأ داخل مادة ثنائية الأبعاد عندما تتعرض للإشعاع بالضوء. يطلق العلماء على الإكسايتونات مزيجا من الإلكترون و"الثقب"، وهي منطقة موجبة الشحنة تحدث داخل مادة ما بعد أن يحطمها جسيم من الضوء.

قام ديب جاريوالا وزملاؤه بحساب مدى سرعة اتصال الإلكترونات و"الثقوب" ببعضها البعض، مما يؤدي عادة إلى تكوين وميض من الضوء وإلى فقدان الطاقة في الخلية الشمسية. وسمحت نتائج هذه الحسابات للعلماء باختيار بنية الخلية الضوئية التي يتم فيها فصل "الثقوب" والإلكترونات بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، مما أدى إلى زيادة كفاءة البطارية الشمسية القائمة على سيلينيد الموليبدينوم بمقدار عدة مرات.

بفضل ذلك، فإن النماذج الأولية للبطاريات الشمسية التي أنشأها العلماء بناء على هذه المادة ثنائية الأبعاد قد حققت عائدا قياسيا للطاقة يزيد عن 100 واط لكل غرام من مادة الخلية الضوئية. ويميّز هذا الأمر بشكل إيجابي مصادر الطاقة هذه عن البطاريات الشمسية شبه الموصلة المستخدمة في الفضاء، والتي تتطلب عشرات ومئات المرات من الكتلة  لإنتاج كميات مماثلة من الطاقة.

وقال الباحثون، إنهم يعملون الآن على تطوير تكنولوجيات  تسمح بتجميع مصادر الطاقة هذه ليس يدويا، كما يفعل ذلك ديب جاريوالا وزملاؤه فحسب، بل وعن طريق طباعة هياكل ثلاثية الأبعاد كبيرة من طبقات عديدة من مواد ثنائية الأبعاد وأقطاب كهربائية.

المصدر: تاس

التعليقات

الحرس الثوري: هناك صوت يُسمع في مضيق هرمز عن زوال الوجود الأمريكي من الخليج

إيران لحظة بلحظة.. طريق المفاوضات مسدود وموسكو تدخل على الخط بمبادرة لواشنطن بعد زيارة عراقجي

ترامب: إيران أبلغتنا للتو أنها في حالة انهيار وتريد فتح مضيق هرمز بأسرع وقت

نيويورك تايمز: ترامب غير راض عن عرض طهران وإدارته تدرس استئناف التصعيد العسكري

رويترز: ضغوط هائلة على ترامب لإنهاء الحرب مع إيران ومقترح لإعلان النصر من جانب واحد

CNN تتحدث عن احتمال فتح مضيق هرمز وتأجيل الخوض في ملف إيران النووي

قراصنة إيرانيون ينشرون أسماء 2379 جنديا أمريكيا في الخليج كأهداف للصواريخ والمسيرات

لبنان لحظة بلحظة.. غارات مكثفة وتهديدات إسرائيلية حادة و"حزب الله" يفتح باب "الخيارات الاستشهادية"

بيان سعودي أمام مجلس الأمن حول مضيق هرمز وهجمات إيران خلال الحرب الأخيرة

المستشار الألماني يعرب عن "خيبة أمله" من تصرفات الولايات المتحدة وإسرائيل تجاه إيران

روبيو: المرشد الأعلى الإيراني لا يزال على قيد الحياة ولا يوجد دليل على عكس ذلك

جدة.. قمة خليجية استثنائية تناقش أزمة مضيق هرمز وأمن الطاقة

مصدر في "أوبك +": لم نكن على علم بخطط الإمارات لمغادرة المنظمة

البحرين تسحب الجنسية من 69 شخصا وعائلاتهم بتهمة "التعاطف والتمجيد" للأعمال الإيرانية

ترامب يهاجم ميرتس ويصف موقفه من امتلاك إيران للسلاح النووي بـ"الكارثة"

البيت الأبيض: ترامب بحث مقترح طهران لإعادة فتح مضيق هرمز وخطوط إيران الحمراء