الانشطة والاخبار

شهدت صناعة الطاقة الشمسية تقدمًا غير مسبوق مع تطوير مادة Laser-blasted ‘black metal’، وهي تقنية مبتكرة تعالج المعادن بالليزر لتصبح شديدة السواد وذات قدرة امتصاص ضوئي غير مسبوقة، ما يمكّن الخلايا الشمسية من تحقيق كفاءة أعلى تصل إلى 15 مرة مقارنة بالأسطح التقليدية.

⸻

1. كيف تعمل تقنية الفلز الأسود؟

تعتمد الفكرة الأساسية على معالجة سطح المعدن بالليزر لإنشاء نمط دقيق من النتوءات والقنوات المجهرية، الذي يحبس الضوء ويقلل من الانعكاس.
• هذه الهياكل الدقيقة تزيد من امتصاص الأشعة الشمسية بنسبة هائلة، حتى عند مستويات الإضاءة المنخفضة.
• تقلل هذه التقنية من فقد الحرارة الناتج عن انعكاس الضوء، مما يزيد من إنتاج الكهرباء لكل وحدة مساحة من الألواح الشمسية.

التجربة المخبرية:
• قام الباحثون باستخدام صفائح من التيتانيوم والفولاذ، وعالجوها بالليزر لتكوين سطح أسود عميق.
• أظهرت القياسات أن امتصاص الطاقة ارتفع بنسبة 97% تقريبًا مقارنة بالمعدن العادي.
• اختبرت الخلايا الشمسية في ظروف ضوء مختلفة، بما في ذلك الإضاءة الغائمة والإضاءة الصناعية، واحتفظت بنفس الكفاءة العالية.

⸻

2. التركيب الذري للفلز الأسود
• ينتج الليزر تغييرات ميكانيكية وذهنية على سطح المعدن، بما في ذلك تكوين أكسيدات معدنية دقيقة.
• هذه الطبقة تعمل كـ مرشح للطاقة الضوئية، يمتص الأطوال الموجية المختلفة للضوء الشمسي، ويحولها إلى طاقة كهربائية بكفاءة أكبر.
• يمكن تعديل كثافة القنوات والنقوش وفقًا لنوع المعدن والهدف من الاستخدام، سواء للألواح الكبيرة أو الأجهزة الصغيرة.
3-الفوائد البيئية والاقتصادية
• خفض التكاليف: زيادة كفاءة الطاقة تعني الحصول على مزيد من الكهرباء من نفس حجم الألواح، ما يقلل الحاجة لتوسيع مساحة تركيب الألواح.
• الاستدامة: الاعتماد على مواد أكثر كفاءة يقلل من الهدر ويزيد العمر الافتراضي للألواح الشمسية.
• خفض الانبعاثات الكربونية: كل زيادة في كفاءة الطاقة المتجددة تسهم مباشرة في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض الغازات الملوثة
4. التطبيقات العملية
1. المباني السكنية والتجارية: تركيب ألواح فائقة الكفاءة على الأسطح والأسقف، ما يقلل من استهلاك الكهرباء ويزيد الاعتماد على الطاقة النظيفة.
2. المركبات الكهربائية والهجينة: يمكن شحن البطاريات أثناء القيادة أو الوقوف باستخدام الفلز الأسود على أسطح السيارات.
3. الأجهزة الصغيرة والمحمولة: تشغيل الهواتف المحمولة، الحواسيب المحمولة، أجهزة الاستشعار، والمعدات الطبية الصغيرة بالطاقة الشمسية، حتى في الإضاءة الداخلية أو
الليلية

5-آفاق المستقبل
• يخطط الباحثون لتوسيع التجارب لتشمل مختلف المعادن والأشكال الهندسية للسطح، لتحقيق أقصى امتصاص ممكن للضوء.
• يُتوقع دمج الفلز الأسود مع الخلايا الشمسية ثنائية الوجه والخلايا الرفيعة، لإنتاج ألواح فائقة الأداء تجمع بين الامتصاص العالي والمرونة وخفة الوزن.
• في المستقبل القريب، يمكن استخدام هذه التقنية في محطات الطاقة الشمسية الكبرى، المباني الذكية، المركبات، والأجهزة المحمولة، لتصبح الطاقة الشمسية أكثر اقتصادية وفعالية