كفائة اللوحات الكهروضوئية هي مشكلة كبيرة في سوق اللوحات الشمسية، التي يمكنها نظرياً جمع 30 في المئة من الضوء المتاح كأقصى حد. الآن، فريق يضم خبير من جامعة ميسوري يعمل لتطوبر فيلم ضوئي مرن الذي قد يستطيع نظرياً التقاط أكثر من 90 في المئة من الضوء المسلط عليها. نماذج أولية ستكون متوفرة خلال خمس سنوات.

باتريك بينيرو (Patrick Pinhero)، أستاذ مساعد في قسم الهندسة الكيميائية في جامعة ميسوري، يقول أن أساليب توليد الطاقة الكهروضوئية التقليدية، هي ذات كفاءة منخفضة وتهمل جزء كبير من الطيف الإلكترومغناطيسي في أشعة الشمس. الجهاز الذي يطوره الفريق هو عبارة عن لوحة رقيقة التي تحوي الكثير من اللاقطات الصغيرة التي تدعى nantennas وقد صمم لجمع الحرارة الضائعة في عمليات الصناعة المختلقة ومن ثم تحويلها لكهرباء قابلة للإستخدام. طموح الفريق هو توسيع هذه الفكرة ليتم استخدام هذه اللاقطات الصغيرة لتكوين أجهزة قادرة على التقاط الطاقة من إشعاعات الشمس مباشرة.

يعمل بينيرو مع زملاء من المختبر العلمي الوطني في أيداهو، ومع جاريت موديل (Garret Moddel) أستاذ هندسة كهرباء في جامعة كولورادو, على تطوير طريقة لاستخراج الكهرباء من الحرارة وأشعة الشمس باستخدام دوائر كهربائية عالية السرعة. الفريق يشمل أيضاً دنيس سلافر (Dennis Slafer) من شركة MicroContinuum في كامبريدج ماساشوستس الي يقوم بتطوير عملية التصنيع غير المكلفة التي يمكن أن تنتج كميات كبيرة من الفيلم الجديد.

“هدفنا العام هو جمع واستخدام أكبر قدر مما هو ممكن من الناحية النظرية من الطاقة الشمسية وإحضار هذا المنتج إلى السوق التجاري بأسعار رخيصة لكي تكون في متناول الجميع” قال بيرينو، “إذا نجحنا، فإن هذا المنتوج سيكون متقدم بعدة أضعاف من ناحية كفائته على التكنولوجيا المتوفرة لدينا الآن”.

الفريق الذي يسعى حالياً لجمع التمويل من وزارة الطاقة في الولايات المتحدة، ومستثمرين آخرين من القطاع الخاص، يتصور جهازاً يمكن استعماله لكسب الطاقة الضائعة من الحرارة المتولدة المصانع، والذي يمكن استخدامه في البنى التحتية الموجودة حالياً، إن كان في المصانع، أو في منشئات جمع الطاقة الشمسية.

يؤمن الفريق أنه في غضون خمس سنوات سيكون لديه منتوج أكمل من اللوحات الكهروضوئية الحالية لأنها بإمكانها جمع الطاقة من الموجات تحت الحمراء الغير مستخدمة في اللوحات الكهروضوئية حالياً. ولأنها مرنة، يعتقد بيرينو أنه يمكن إدماج هذا الفيلم في مواد البناء في المستقبل.

يتصور الفريق عدة منتجات قد تعتمد على التكنولوجيا التي يعملون على تطويرها، مثل منتجات محسنة لاكتشاف المواد الممنوعة لاستخدام المطارات والإستخدامت الأمنية، منتجات حوسبة بصرية، ومنتجات اتصالات تعتمد على الأشعة تحت الحمراء.

---

مزيد من المعلومات والصور هنا:
http://www.inl.gov/technicalpublications/Documents/3992778.pdf

مصدر المقال:
http://munews.missouri.edu/news-releases/2011/0516-new-solar-technology-could-break-photovoltaic-limits/