طورت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) بالتعاون مع مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (كاكست)، تقنية تبريد مبتكرة تُعزّز كفاءة الخلايا الشمسية وتُطيل عمرها التشغيلي، مما يُعدُّ خطوة مهمة نحو تحقيق المملكة التزام بالوصول إلى اقتصاد خالٍ من الانبعاثات الكربونية.
وتمكّن الباحثون من تطوير مادة مركبة منخفضة التكلفة تُحسّن الأداء التشغيلي للخلايا الشمسية وتُقلل من تكاليف صيانتها، حيث أظهرت الدراسات أن تغطية الألواح بهذه المادة يرفع الكفاءة ويُطيل العمر الافتراضي، وقد نُشرت النتائج في مجلة “Materials Science and Engineering: R”.
وسلّطت الدراسة الضوء على التحديات التي تواجه الخلايا الشمسية التجارية، والتي لا تستفيد إلا من 20% من أشعة الشمس، بينما يُفقد الباقي كحرارة، ما يُضعف كفاءتها ويُقصر عمرها وأبرزت أهمية التبريد السلبي بوصفه بديلاً فعالًا لا يحتاج إلى استهلاك الطاقة كما هو الحال في أنظمة التبريد التقليدية. وفق “أخبار 24”.
وأوضح قائد الدراسة في “كاوست” البروفيسور تشياو تشيانغ غان، أن المادة النانوية المستخدمة في التبريد السلبي قابلة للتطبيق على أنظمة متعددة، من بينها الخلايا الشمسية والصوب الزراعية، وقد تطورت في مركز التميز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين (CREST) وتتميز بقدرتها على امتصاص الرطوبة ليلًا وإطلاقها نهارًا، مما يُعزز من كفاءة التبريد الطبيعي.
وأضاف أن التقنية أثبتت فعاليتها عند تطبيقها في المناطق الساحلية داخل المملكة، حيث ساهمت في خفض حرارة الخلايا بنسبة ملحوظة وقللت تكلفة توليد الكهرباء بنسبة تصل إلى 18%، وأُجريت اختبارات ناجحة في بيئات باردة ورطبة داخل الولايات المتحدة لتأكيد كفاءتها في ظروف مناخية متنوعة.
بدوره، أكّد البروفيسور عبدالرحمن البدري من “كاكست” أن هذه النتائج تواكب جهود المملكة في تعزيز مصادر الطاقة المتجددة، وأشاد بفعالية المادة المطورة في تطبيقات أخرى، مثل الخلايا المركزة والبواعث الضوئية، التي غالبًا ما تُواجه تحديات الحرارة المرتفعة.
وحقّق الفريق البحثي أرقامًا عالمية قياسية في أداء الخلايا الشمسية بفضل التصميمات المتخصصة، ما يعكس التكامل البحثي المتميّز داخل “كاوست” فيما يُعد مركز التميّز للطاقة المتجددة أحد أربعة مراكز أطلقتها الجامعة ضمن استراتيجيتها الجديدة الهادفة لدعم الأولويات الوطنية في مجالات الذكاء الاصطناعي، الطاقة، الأمن الغذائي، الصحة الذكية.
