تشهد الدنمارك تجارب رائدة على نوع جديد من الألواح الشمسية الشفافة، قادرة على توليد طاقة بنسبة تفوق 50% مقارنة بنظيراتها التقليدية، وكل ذلك من خلال نوافذ لا يمكن تمييزها عن الزجاج العادي.
ضمن مشروع أوروبي مشترك تحت مظلة "CitySolar"، يعمل علماء من جامعة جنوب الدنمارك (SDU) إلى جانب فرق بحثية من 7 دول أخرى على تطوير خلايا شمسية شفافة بفعالية تصل إلى 12.3%، وهي نسبة قياسية في هذا المجال. هذه الخلايا ليست مجرد ألواح، بل نوافذ زجاجية تسمح بمرور الضوء بنسبة 30%، وتولد الكهرباء في الوقت ذاته، وفقاً لما ذكره موقع "Eco Portal" .
التحدي الأكبر الذي واجه هذا النوع من التكنولوجيا كان دائماً في الموازنة بين نفاذ الضوء وكفاءة توليد الطاقة، لكن الفريق البحثي نجح في تجاوز هذه العقبة عبر تصميم طبقات متخصصة تلتقط أجزاء من الطيف الضوئي غير المرئي، مثل الأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء، دون التأثير على شفافية الزجاج.
ويرى الخبراء في هذه التقنية فرصة ذهبية لتحويل المباني الزجاجية المنتشرة في المدن الأوروبية إلى مصادر طاقة متجددة، دون الحاجة إلى إنشاء مشاريع ضخمة على الأرض أو في البحر. من محطات الحافلات إلى ناطحات السحاب، كل نافذة يمكن أن تصبح مولداً كهربائياً صامتاً.
ويكتسب هذا الابتكار أهمية خاصة في أوروبا، حيث يستهلك قطاع البناء نسبة كبيرة من الطاقة. النوافذ الشمسية قد تساهم في تقليل الانبعاثات، وتوفير الطاقة للمنازل والمكاتب، دون أي تغييرات جذرية في البنية المعمارية.
يعتمد التصميم على هيكل "ترادفي" يجمع بين طبقتين ضوئيتين: الأولى من مادة "بيروفسكايت" تمتص الأشعة فوق البنفسجية، والثانية من بوليمر عضوي يلتقط الأشعة تحت الحمراء. هذا الدمج يتيح توليد الطاقة من طيف ضوئي أوسع، مع الحفاظ على وظيفة النافذة كعنصر إنارة طبيعي.
وقد تم تحسين الطبقات والطلاءات العاكسة بدقة، ما سمح بتحقيق التوازن بين الشفافية والكفاءة. في السابق، لم تتجاوز كفاءة هذا النوع من الخلايا 8 أو 9%، لكن "CitySolar" رفع السقف إلى مستويات غير مسبوقة.
رغم النجاح في المختبر، لا تزال هذه التقنية في مرحلة النماذج الأولية، حيث يتم اختبارها على قطع صغيرة مدمجة في نوافذ تجريبية. التحديات المقبلة تشمل ضمان المتانة، خفض التكاليف، والامتثال لمعايير البناء والسلامة.
لكن إن نجحت هذه النوافذ الشمسية في تجاوز العقبات، فإنها قد تمثل نقطة تحول في مستقبل الطاقة، وتفتح الباب أمام مدن تعتمد على واجهاتها الزجاجية لتوليد الكهرباء النظيفة، دون أن تفقد بريقها المعماري.
قد يهمك أيضــــــــــــــا
واشنطن تعلق الرسوم الجمركية على الألواح الشمسية من دول آسيوية عدة باستثناء الصين
المصادر المتجددة تشكل أكثر من نصف قدرة توليد الطاقة بشمال غربي الصين
