باحثون صينيون يطورون تقنية ترفع كفاءة تحويل الطاقة في خلايا شمسية إلى أكثر من 26 بالمئة

نجح باحثون صينيون في تطوير استراتيجية جديدة لتصنيع الوصلات المعدنية في خلايا السيليكون الشمسية من نوع "توب كون"، أسهمت في رفع كفاءة تحويل الطاقة إلى أكثر من 26 بالمئة، وقد تساعد على إنتاج ألواح شمسية أكثر كفاءة من دون إجراء تغييرات جذرية في خطوط التصنيع الحالية.

      وبحسب النتائج المنشورة في دورية /Matter/، تعتمد الاستراتيجية على الجمع بين معجون فضة خال من الألومنيوم وعملية معالجة دقيقة بالليزر، بهدف تحسين انتقال الشحنات الكهربائية مع الحفاظ على الطبقات التي تمنع فقدان الطاقة داخل الخلية.

      وتعد خلايا السيليكون البلوري التكنولوجيا المهيمنة على صناعة الطاقة الشمسية، بينما تتوسع الشركات بسرعة في استخدام خلايا "توب كون" أو خلايا الاتصال المخمد بأكسيد النفق المعروفة تقنيا باسم (توب كون -  TOPCon)، بسبب ارتفاع كفاءتها وإمكانية تصنيعها باستخدام جزء كبير من المعدات والبنية التحتية المستخدمة بالفعل في الصناعة.

      وتحتوي هذه الخلايا على طبقات شديدة الرقة تقلل فقدان الإلكترونات والفجوات الموجبة قبل وصولها إلى الأقطاب المعدنية، ما يساعد على تحويل نسبة أكبر من ضوء الشمس إلى كهرباء، لكن تصنيع الخطوط المعدنية الدقيقة التي تجمع التيار الكهربائي من سطح الخلية يمثل أحد العوائق أمام رفع الكفاءة.

      وتستخدم الطرق التقليدية معاجين تحتوي على الفضة والألومنيوم، ثم تعرض الخلايا لدرجات حرارة مرتفعة لضمان تكوين اتصال كهربائي جيد، غير أن هذه العملية قد تتلف طبقات التخميل التي تمنع فقدان الشحنات، كما قد تؤدي إلى تكوين خطوط معدنية أعرض تحجب جزءا أكبر من الضوء الساقط على الخلية.