فريق صيني يبتكر ألواحاً شمسية خالية من الرصاص
ساعد هذا التصميم على تكوين طبقة سفلية "فائقة البلل" تعمل على توجيه نمو أغشية بيروفسكايتية موحّدة وعالية الجودة قائمة على القصدير مع تقليل العيوب البنيوية.
-
كفاءة الخلايا الشمسية باستخدام تقنية بيروفسكايت صديقة للبيئة (University of Queensland )
في تقدّم بارز نحو تعزيز الطاقة الخضراء، نجح علماء صينيون في ابتكار خلية شمسية قائمة على القصدير تحقّق كفاءة تحويل للطاقة تضاهي نظيراتها التقليدية المعتمدة على الرصاص، مع التخلّص في الوقت ذاته من المخاطر البيئية والصحية المرتبطة بالرصاص.
ونُشرت نتائج هذا الإنجاز في مجلة "نيتشر"، ويتوقّع أن يسرّع هذا الابتكار من تطبيق الخلايا الشمسية البيروفسكايتية، وهي من الاتجاهات الرائدة في تقنيات الطاقة الكهروضوئية من الجيل الجديد، في الاستخدامات اليومية.
A green leap: Chinese scientists from Fudan University have developed a tin-based solar cell that matches the efficiency of traditional lead-based ones and is without the toxic risks.#ChinaFocus #sciencenews pic.twitter.com/mvh8ps7DC7
— China Focus (@China__Focus) October 16, 2025
وتعتبر الخلايا الشمسية البيروفسكايتية من أبرز الابتكارات الواعدة بفضل كفاءتها العالية وتكاليف إنتاجها المنخفضة، غير أنّ اعتمادها على عنصر الرصاص السامّ أثار مخاوف بشأن إمكانية استخدامها على نطاق واسع.
لكنّ فريقاً بحثياً بقيادة علماء من جامعة فودان الصينية طوّر بديلاً خالياً من الرصاص حقّق رقماً قياسياً في كفاءة تحويل الطاقة بلغ 17.7 %، وهو الأعلى حتى الآن لهذا النوع من الخلايا.
عنصر القصدير يمثّل خياراً مثالياً
وقال ليانغ جيا، المؤلف المراسل المشارك للدراسة إن هدف الفريق كان تطوير خلية شمسية خضراء حقاً في كامل دورة حياتها. وأضاف أنّ عنصر القصدير يمثّل خياراً مثالياً لأنه وفير وآمن ومتوافق بدرجة عالية مع تحويل الطاقة الشمسية، ويسهّل تصنيعه على نطاق واسع.
China's vision of an Ecological Civilisation is becoming a reality, and is literally saving the planet.
— Carlos (@agent_of_change) September 10, 2025
"Since the beginning of the industrial age, the global economy has required more and more fossil fuels — coal, oil and gas — to power growth. It is increasingly clear,… pic.twitter.com/5jISOZufkU
وفي حين كانت الخلايا المعتمدة على القصدير سابقاً تكافح لتجاوز كفاءة 10% بسبب سهولة تأكسد أيونات القصدير وعدم استقرار الواجهة بين الطبقات، ومن أجل تجاوز هذا التحدّي، أعاد فريق ليانغ تصميم تلك الواجهة عبر إدخال طبقة جزيئية رقيقة تشكّل واجهة متجانسة ذات توافق مثالي في مستويات الطاقة.
وساعد هذا التصميم على تكوين طبقة سفلية "فائقة البلل" تعمل على توجيه نمو أغشية بيروفسكايتية موحّدة وعالية الجودة قائمة على القصدير مع تقليل العيوب البنيوية، بحسب الدراسة.
There’s a persistent myth that new solar farms don’t really help tackle climate change because panels are “made with coal” and “never pay back” their carbon debt.
— Jan Rosenow (@janrosenow) August 30, 2025
This is simply false. UN data show solar 8x cleaner than gas, 19x than coal per kWh. Solar repays CO2 in 4months. pic.twitter.com/AubUtoev97
وأشار ليانغ إلى أنّ تكلفة المواد الخام للخلايا القائمة على القصدير أقلّ نظرياً بكثير من نظيراتها القائمة على السيليكون.
ومن المتوقّع أن تستخدم هذه التقنية للطاقة الكهروضوئية الخضراء على نطاق واسع في المنشآت الكهروضوئية المدمجة في المباني، والأجهزة القابلة للارتداء وأسقف المركبات وأنظمة الطاقة النظيفة خارج نطاق الشبكة.
In a significant advance for green energy, Chinese scientists have created a tin-based solar cell that rivals the efficiency of conventional lead-based models while eliminating environmental and health risks. #XinhuaNews pic.twitter.com/jgRHciayOx
— China Xinhua News (@XHNews) October 16, 2025
وأكد ليانغ أنّ هذه التقنية مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الطاقة التي تكون على تماس مباشر مع الإنسان.
