اختراع تقنية جديدة قادرة على امتصاص طيف جديد من الأشعة الشمسية
آخر تحديث 11:20:29 بتوقيت أبوظبي
 صوت الإمارات -
نتنياهو يجري الاثنين أول نقاش مع القيادات الأمنية حول الموقف من الاتفاق النووي الإيراني "الديري" عصابات من الأجانب بسوق العمل المتحدث باسم وزارة الصحة العراقية يعلن عن وجود إصابات في صفوف الأطفال والشباب بالسلالة المتحورة في العراق مقتل قيادي في ميليشيا حزب الله العراقية جراء انفجار عبوة ناسفة بمحافظة بابل مجلس التعاون الخليجي يدعو للتهدئة في الصومال وحل الخلافات بالطرق السلمية إيران تتهم الوكالة الدولية للطاقة الذرية بتسريب تقارير سرية عن نشاطها النووي الشرطة الأفغانية تعلن عن 3 انفجارات منفصلة في العاصمة الأفغانية كابول تخلف 5 قتلى على الأقل وجريحين الخارجية السودانية تعلن أن وزارة الخارجية الإثيوبية أصدرت بيانا مؤسفا يخوّن تاريخ علاقات إثيوبيا بالسودان وينحط فى وصفه للسودان إلى الإهانة التي لا تغتفر السودان يطالب أثيوبيا بالكف عن "ادعاءات لا يسندها حق ولا حقائق" الخارجية السودانية يؤكد أن السودان لا يمكن أن يأتمن إثيوبيا والقوات الأثيوبية على المساعدة فى بسط السلام وتأتي القوات الأثيوبية معتدية عبر الحدود
أخر الأخبار

اختراع تقنية جديدة قادرة على امتصاص طيف جديد من الأشعة الشمسية

 صوت الإمارات -

 صوت الإمارات - اختراع تقنية جديدة قادرة على امتصاص طيف جديد من الأشعة الشمسية

محطة طاقة شمسية
واشنطن-صوت الامارات

 

كلما أصبحت الألواح الشمسية أقل تكلفة وأكثر قدرة على توليد الطاقة، كلما زاد الاعتماد على الطاقة الشمسية كمصدر بديل للكهرباء باعتبارها أكثر قابلية للاستمرار تجارياً، ومع ذلك، فإن الخلايا الضوئية التي تستخدم حالياً لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء قادرة على استيعاب واستخدام جزء صغير فقط من هذا الضوء، وهذا يعني أن كمية كبيرة من الطاقة الشمسية تبقى غير مستغلة، لذا قام باحثون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا باختراع تقنية جديدة، تم وصفها في بحث نشر بالنسخة الالكترونية من مجلة (Science Express)، تعمل على تسخير واستخدام الطاقة الغير مستغلة من قبل الخلايا  الضوئية.

تتكون أشعة الشمس من العديد من الأطوال الموجية للضوء، وتعمل الألواح الشمسية التقليدية على توليد الكهرباء من الضوء من خلال استقبال ذرات السيليكون لأشعة الشمس، حيث تعمل الإلكترونات الموجودة في الطبقة الخارجية لذرات السيليكون على امتصاص الطاقة من بعض الأطوال الموجية لضوء الشمس، وهذا يتسبب باستثارة الالكترونات، وبمجرد امتصاص الإلكترونات لطاقة كافية، تتحرر من ذرات السيليكون، وتتدفق بشكل مستقل لإنتاج الكهرباء، وتسمى هذه العملية بالتأثير الضوئي الجهدي (photovoltaic effect) وهي عملية مشابهة جداً للتأثير الكهروضوئي (photoelectric effect) إلا أن الفرق بينهما أنه في التأثير الكهروضوئي تتحرر الإلكترونات من المادة تحت تأثير أشعة ضوئية ذات طاقة معينة، أما في التأثير الضوئي الجهدي فإن الإلكترونات المتحررة تنتقل من مادة إلى مادة أخرى بحيث ينتج عن ذلك فرقاً في الجهد بينهما يؤدي إلى توليد الكهرباء.

إن الخلايا الضوئية القائمة على السيليكون تمتص موجات الضوء التي تدخل ضمن الطيف الضوئي المرئي – أي الضوء المرئي للعين البشرية – ولكن هذه الخلايا لا تستطيع امتصاص الأطوال الموجية التي تقع خارج الطيف المرئي، فمثلاً الأشعة تحت الحمراء تمر عبر خلايا السيليكون ولا يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية، وبالعادة فإن مرور الأشعة تحت الحمراء ضمن خلايا السليكون ينجم عنه طاقة حرارية غير مرغوب بها ولا يتم استخدامها.

يشير (هاري أتواتر)، بروفيسور الفيزياء التطبيقية وعلوم المواد في جامعة هوارد هيوز وقائد هذه الدراسة، بأن السيليكون يمتص جزء معين فقط من الطيف الضوئي، أما باقي الأطوال الموجية فتمر عبره وكأنه مادة شفافة، فلو تم وضع وحدة ألواح شمسية تقليدية على سطح منزلي، فإن السيليكون يمتص جزء فقط من الطيف، أما باقي الطيف الضوئي فلا يتم تحويله إلى طاقة، بل يؤدي فقط إلى تسخين سطح المنزل.

بناء عليه قام (أتواتر) وزملاؤه بإيجاد طريقة لامتصاص الموجات الضوئية تحت الحمراء والاستفادة منها، وذلك باستخدام هيكل لا يتألف من السيليكون، ولكن من المعدن، وتستند هذه التقنية الجديدة على ظاهرة لوحظت في الهياكل المعدنية اسمها (صدى سطح البلازمون)، فالبلازمونات هي موجات أو تموجات منسقة من الإلكترونات الموجودة على أسطح المعادن في النقطة التي يلتقي فيها المعدن مع الهواء.

وجد (أتواتر) وزملاؤه أنه يمكن ضبط الصدى ليستطيع التقاط موجات ضوئية أخرى وذلك في حال تم تقسيم المعادن إلى قطع نانوية صغيرة في المختبر، فعادة تكون كثافة الالكترونات في المعادن مثل الفضة أو النحاس أو الذهب محددة، ولكن في المختبر، يمكن إضافة إلكترونات إلى ذرات النانو المعدنية، وعند استثارة هذه الالكترونات، فإن تردد الصدى الذي يصدر عنها سيتغير، وإن هذه الأسطح المعدنية المستثارة يمكن أن ينتج عنها قوى كهربائية كامنة، بمعنى آخر فإن القوة الكامنة التي تنتج عن استثارة الأسطح المعدنية تشبه تماماً القوة الكامنة التي تنتج عند فرك قضيب زجاجي بقطعة من الفراء، حيث يتم بهذه الحالة تخزين الإلكترونات على القضيب الزجاجي، ويتم تصريف الشحنة عن طريق صدمة كهربائية خفيفة، وبالمثل فإن استثارة السطوح المعدنية النانوية بالقرب من مستوى الصدى سيشحن الهياكل المعدنية بقوى كهربائية كامنة يمكن قياسها، وهذه القوى الكامنة هي الخطوة الأولى لتوليد الكهرباء، ويعمل الباحثون حالياً على تطوير طريقة لإنتاج تيار ثابت من هذه القوى الكهربائية الكامنة، بحيث يتم استعمال الخلايا الشمسية التي تعمل بتأثير كهرباء البلازمون جنباً إلى جنب مع الخلايا الضوئية التقليدية، لامتصاص واستخدام الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء لتوليد الكهرباء.

يقول (أتواتر) أخيراً، أن هذا الاختراع مثله مثل باقي الاختراعات أو الاكتشافات التكنولوجية، لا يمكن التنبؤ بمستقبلها، ولكن أي اختراع يمكنه على سبيل المثال أن ينشئ جهاز استشعار جديد للضوء قادر على التقاط أطوال موجية أخرى، فإنه لا بد بأن يساهم في إيجاد نوع من المنتجات الجديدة الأكثر كفاءة من المنتجات التي سبقته.

albahraintoday
albahraintoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

اختراع تقنية جديدة قادرة على امتصاص طيف جديد من الأشعة الشمسية اختراع تقنية جديدة قادرة على امتصاص طيف جديد من الأشعة الشمسية



GMT 04:26 2020 الجمعة ,10 كانون الثاني / يناير

الصين تصبح أكثر فعالية ونظافة في استخدام الطاقة النظيفة

GMT 04:23 2020 الجمعة ,10 كانون الثاني / يناير

حصاد الطاقة من الأمواج والهواء

GMT 04:21 2020 الجمعة ,10 كانون الثاني / يناير

الطاقة الشمسية تشغل مباني "مدن" في الرياض

GMT 04:19 2020 الجمعة ,10 كانون الثاني / يناير

الاتحاد الأوروبي يتوسع باستخدام الطاقة المتجددة

GMT 08:46 2020 السبت ,04 كانون الثاني / يناير

"طاقة إنيرجي ب.في" تسعى للتوسع في الأسواق الأوروبية

GMT 01:22 2018 الأربعاء ,31 تشرين الأول / أكتوبر

نجمة "آراب أيدول" إيناس عز الدين تنجو من حادث سير خطير

GMT 07:43 2018 الثلاثاء ,02 تشرين الأول / أكتوبر

الفنانة التركية توبا بويوكستون تنفي اعتزالها التمثيل

GMT 13:44 2018 الإثنين ,25 حزيران / يونيو

خوري يكشف عن وضع خطة للحفاظ على الاقتصاد اللبناني

GMT 10:17 2017 السبت ,14 كانون الثاني / يناير

"أبلة فاهيتا" تستضيف الإعلامية لميس الحديدي علي شاشة cbc

GMT 19:09 2019 الأحد ,10 تشرين الثاني / نوفمبر

نقل هادي الجيار إلى لمستشفى إثر تعرضه لوعكة صحية

GMT 13:52 2015 السبت ,14 شباط / فبراير

أفضل عشرة مطاعم تقدم الفطور في باريس
 
syria-24

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جمي الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
2023 جمي الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية ©

albahraintoday albahraintoday albahraintoday albahraintoday
albahraintoday albahraintoday albahraintoday
albahraintoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
emirates , emirates , Emirates