إنجاز ألماني يقلص الفضة 90% في خلايا شمسية متطورة ويرفع كفاءتها
سولارابيك، ألمانيا – 29 أبريل 2025: حقق علماء ألمان إنجازاً قياسياً في تقليل استهلاك الفضة باهظة الثمن في إنتاج خلايا شمسية سيليكونية متقدمة بتقنية الوصلة غير المتجانسة (SHJ). ونجح باحثو معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ISE في خفض إجمالي استهلاك المعدن الثمين إلى 1.4 مللي غرام فقط لكل واط ذروة، وهو ما يعادل عُشر الكمية المستخدمة حالياً في خطوط الإنتاج الصناعية ويتجاوز بوضوح الهدف العالمي للاستدامة المحدد بـ 2 مللي غرام لكل واط. والأهم من ذلك، أظهرت هذه الخلايا المبتكرة كفاءة أعلى في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء مقارنة بنظيراتها المرجعية التقليدية التي تعتمد كلياً على الفضة في نقاط التوصيل الكهربائية.
النحاس بديلاً والطباعة الدقيقة مفتاحاً لخفض التكاليف
اعتمد الفريق البحثي لتحقيق هذا الخفض الكبير على مزيج مبتكر وتغيير جذري في عملية التمعدن؛ إذ قللوا محتوى الفضة بشكل حاد في المعجون المعدني المخصص للوجه الأمامي للخلية، معتمدين على معجون مكون من الفضة والنحاس، بينما استبدلوا الفضة بالكامل بمعجون نحاس نقي للوجه الخلفي للخلية. ودعمت عملية طباعة شبكية مُحسَّنة باستخدام شبكات فائقة الدقة هذا التوجه، مما سمح بطباعة نقاط توصيل كهربائية أمامية بخطوط رفيعة للغاية تصل فتحاتها إلى 17 ميكرومتراً فقط، وهو أدق بكثير من سُمك شعرة الإنسان. وسبقت هذه النتائج العملية عمليات محاكاة مكثفة عبر أداة “GridMaster” المطورة داخلياً في المعهد، والتي أكدت أن اختيار تكوين شبكة الطباعة الأمثل لا يقل أهمية عن تركيبة المعجون المستخدم نفسه لتقليل استهلاك الفضة.
تلبية متطلبات الاستدامة ودفع عجلة الإنتاج الضخم
يأتي هذا التطور التقني استجابةً للحاجة الملحة في قطاع الطاقة الكهروضوئية العالمي لتقليل الاعتماد الكبير على الفضة، وذلك لتمكين نمو الإنتاج على نطاق التيراواط اللازم لتحقيق أهداف الطاقة المستدامة والمحايدة مناخياً. وتشير التقديرات لعام 2024 إلى أن صناعة الخلايا الكهروضوئية المتنامية استهلكت وحدها نحو 32% من إجمالي الفضة المستخدمة صناعياً على مستوى العالم، مما يبرز أهمية إيجاد بدائل فعالة ومنخفضة التكلفة كالنحاس. ويندرج هذا البحث ضمن مشروع “HIT” المشترك، الممول من الوزارة الاتحادية الألمانية للاقتصاد وحماية المناخ (BMWK)، وبمشاركة شركة “Meyer Burger Germany GmbH”، الرائدة في تصنيع الخلايا والوحدات الشمسية، كشريك صناعي أساسي في المشروع.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: fraunhofer
image source: fraunhofer
The post إنجاز ألماني يقلص الفضة 90% في خلايا شمسية متطورة ويرفع كفاءتها appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by بسمه عبود