باحثون صينيون يطورون تقنية ترفع كفاءة خلايا شمسية إلى أكثر من 26 بالمئ

تمكن باحثون صينيون من تطوير استراتيجية جديدة لتصنيع الوصلات المعدنية في خلايا السيليكون الشمسية من نوع “توب كون” (TOPCon)، ساهمت في رفع كفاءة تحويل الطاقة إلى أكثر من 26 بالمئة، بما قد يتيح إنتاج ألواح شمسية أكثر كفاءة دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في خطوط التصنيع الحالية.

ووفق نتائج الدراسة المنشورة في دورية “Matter”، تعتمد التقنية الجديدة على استخدام معجون فضة خال من الألومنيوم، إلى جانب تقنية معالجة دقيقة بالليزر، بهدف تحسين انتقال الشحنات الكهربائية داخل الخلية مع الحفاظ على الطبقات الواقية التي تحد من فقدان الطاقة.

وتُعد خلايا السيليكون البلوري حاليا التكنولوجيا الأكثر انتشارا في صناعة الطاقة الشمسية، فيما تشهد خلايا TOPCon توسعا متسارعا بفضل قدرتها على تحقيق كفاءة أعلى مع إمكانية تصنيعها بالاعتماد على جزء كبير من التجهيزات والبنية التحتية المتوفرة في المصانع الحالية.

وتعمل هذه الخلايا عبر طبقات رقيقة جدا تقلل من فقدان الإلكترونات والشحنات الموجبة قبل وصولها إلى الأقطاب المعدنية، ما يسمح بتحويل كمية أكبر من ضوء الشمس إلى كهرباء. غير أن تصنيع الخطوط المعدنية الدقيقة المسؤولة عن تجميع التيار الكهربائي لا يزال يمثل تحديا أمام تحسين الأداء.

وتعتمد الطرق التقليدية على معاجين تحتوي على الفضة والألومنيوم ومعالجة حرارية بدرجات مرتفعة لضمان الاتصال الكهربائي، إلا أن هذه العملية قد تتسبب في إتلاف طبقات التخميل الواقية، إضافة إلى إنتاج خطوط معدنية أكثر عرضا تحجب جزءا من الضوء الساقط على الخلية.