ابتكار سعودي يحدث نقلة في كفاءة الخلايا الشمسية ويخفض تكاليف توليد الكهرباء

 في إنجاز علمي جديد يدعم توجه المملكة نحو مستقبل أكثر استدامة،   طوّر فريق بحثي مشترك من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية "كاوست"، ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية "كاكست"، مادة مركبة مبتكرة تعزز من أداء الخلايا الشمسية وتطيل عمرها التشغيلي، مما يسهم في تقليل التكاليف الإجمالية لإنتاج الطاقة.

 وأظهرت التجارب التي أُجريت في صحراء المملكة أن الخلايا الشمسية المغطاة بهذه المادة حافظت على كفاءة تشغيلية عالية لأكثر من عدة أسابيع، مقارنة بالخلايا التقليدية، كما سجلت عمرًا أطول وقدرة إنتاجية أعلى، حتى تحت درجات الحرارة المرتفعة.

تقنية تبريد غير كهربائية.. وأثر كبير في خفض الحرارة

 التقنية الجديدة تعتمد على التبريد السلبي، وهو أسلوب لا يحتاج إلى مصدر كهربائي، على عكس أنظمة التبريد التقليدية التي تعتمد على المراوح والمضخات. المادة المطورة تمتص الرطوبة من الهواء ليلًا، وتُطلقها نهارًا، ما يخفض من درجة حرارة الخلايا، ويرفع من كفاءتها.

 وقاد الفريق البحثي البروفيسور تشياو تشيانغ غان من "كاوست"، المتخصص في المواد النانوية، مؤكدًا أن هذا الابتكار يمكن استخدامه في تطبيقات متعددة، مثل البيوت الزجاجية الزراعية والأنظمة الضوئية، دون التأثير على الأداء العام.

نتائج واعدة في بيئات مناخية متنوعة

 أثبتت التجارب التي أجريت في مناطق مختلفة، منها مناطق ساحلية داخل المملكة وأخرى باردة ورطبة في الولايات المتحدة، أن تقنية التبريد هذه فعّالة في مختلف الظروف المناخية، بما في ذلك أثناء هطول الأمطار.

 وبحسب الباحثين، فإن استخدام المادة أدى إلى خفض تكلفة توليد الكهرباء من الخلايا الشمسية بنسبة 18%، مما يعزز جدوى الاستثمار في الطاقة المتجددة ويقلل من الحاجة إلى صيانة أو استبدال الخلايا بفترات قصيرة.

تعاون علمي سعودي ونجاح في التكامل البحثي

 شارك في الدراسة البروفيسور ستيفان دي وولف من "كاوست"، الذي قدّم خلايا شمسية عالية الأداء للاختبار، مشيدًا بتكامل التخصصات والخبرات داخل الجامعة لتحقيق نتائج علمية دقيقة. كما أكد البروفيسور عبدالرحمن البدري من "كاكست" أن هذه المادة أظهرت فعالية مميزة في الخلايا الشمسية المركزة، حيث ترتفع درجات الحرارة بشكل كبير بسبب تجميع الضوء.

 وصرّح الدكتور عبدالله المقبل، مدير مركز التميز في الضوئيات والإلكترونيات بـ"كاكست"، أن الابتكار يمثل خطوة هامة في دعم أولويات رؤية السعودية 2030، موضحًا أن إمكانات المادة لا تقتصر على الخلايا الشمسية فقط، بل تمتد لتشمل تطبيقات في تقنيات الإضاءة والليزر.

دعم وطني للطاقة والصناعة

 يُذكر أن هذا البحث يأتي ضمن أعمال مركز التميّز في الطاقة المتجددة وتقنيات التخزين (CREST) بـ"كاوست"، والذي يعد أحد الأعمدة الرئيسية في الاستراتيجية الوطنية الجديدة للجامعة، إلى جانب الذكاء الاصطناعي التوليدي، والأمن الغذائي، والصحة الذكية.

 بهذه الخطوة، تواصل المملكة تعزيز مكانتها في مجالات البحث والتطوير، مع التركيز على الحلول التقنية التي تلبي احتياجات الواقع المناخي وتدعم الاستدامة في قطاع الطاقة المتجددة على المدى الطويل.

.

• المركز الوطني للأرصاد يحذر من موجة حارة وعواصف ترابية تجتاح المملكة
• انطلاقة مرتقبة من الهيئة العامة للعقار .. خطوة حاسمة تُغيّر مستقبل هذه المناطق