من المعروف لدى
الكل أن المصدر الأساسي للطاقة بشكل عام هو البترول (النفط) والذي يُعد من أكفأ
المواد حاليا لإنتاج الطاقة، ولكن ما يصدر من النفط من مخلفات، كغاز ثاني أكسيد
الكربون، أثر في البيئة وكون احتباسا حراريا في الغلاف الجوي للكرة الأرضية، وهذه
الأسباب حفزت العلماء والناس لإيجاد حلول بديلة حتى لا تحدث مشاكل طبيعية تنعكس
سلبا على الحياة على وجه الأرض. .
من ضمن تلك الحلول الطاقة المتجددة والتي لا تنفذ،
وتستخدم مصادر من الطبيعة الإنتاج طاقة مفيدة (كطاقة كهربائية، كيميائية أوحرارية)،
ومن أمثلة الطاقة المتجددة: الطاقة من الرياح، المياه، الشمس، والحرارية من الأرض،
ومن بين هذه البدائل، تعد الطاقة الشمسية من المصادر الواعدة لإنتاج طاقة هائلة
تكفي لإضاءة العالم.
الخلايا
الشمسية الصبغية أو خلايا غريتسل نسبة الى مخترعها, هي صنف من الخلايا الشمسية منخفضة التكلفة تنتمي
إلى مجموعة الخلايا الشمسية رقيقة الغشاء.
"dye-sensitized solar cell" تستخدم
لصناعة الخلايا الشمسية تعرف باسم باستخدام الصبغات العضوية ."DSSC"تعرف باختصار وهى تقنية جديدة تندرج، تحت التقنيات المستقبلية لصناعة الخلايا التي
وترجع أهمية هذه الخلايا لأنها تصنع من مواد غير
مكلفة، ولا تتطلب أجهزة معقدة لتصنيعها، وعندما تنتج بشكل كبير فأنها ستعمل على
توفير الطاقة الكهربية باستخدام مصادر نظيفة ومتجددة للطاقة وهى "الطاقة
الشمسية". وفى شرح مبسط عن هذه التقنية فأوضح أن الهدف من هذه الخلايا هو تحويل الطاقة
الضوئية إلى طاقة كهربية، لذلك لابد من توافر مواد تساعد فى إتمام هذه العملية،
وهذا أدى إلى استخدام "مواد نانومترية" هو جزء من مليار جزء من المتر،
أى أن هذه المواد صغيرة جدا فى الحجم ومن المعروف انه كلما صغر حجم المادة، فإن
خصائصها تتحسن وتزداد. وهذا ما تم الحصول عليه فى هذه المادة، حيث يتم وضع
"المادة النانومترية" "ثانى أكسيد التيتانيوم" على إحدى قطبى
الخلية بمساحة سطح كبيرة ثم نضع طبقة من الصبغة، وهى المسئولة عن امتصاص الطاقة
الضوئية من الشمس وتحويلها إلى طاقة كهربية. أن أهمية فكرة عمل الخلايا الشمسية
الصبغية، أنها لديها امكانية استخدام هذه فى ظروف الإضاءة الخفيفة مثل: أن تكون
السماء ملبدة بالغيوم، أو فى داخل المنازل حيث يمكن أن تولد الطاقة الكهربية، من
الإنارة المنزلية وليس بالضرورة من أشعة الشمس المباشرة. و أن هذه التقنيات
الحديثة فى توليد الكهرباء من مصادر نظيفة، ومتجددة ستعمل على الاستغناء تدريجيا
عن البترول ومشتقاته، للحصول على الكهرباء فى المستقبل، حيث أن تكلفته الشرائية
مرتفعة ويعتبر ملوث للبيئة.
مشروع بحث تخرج الماجستير للاستاذ ضياء
بدري علوان
كلية العلوم/ قسم الفيزياء/جامعة بغداد-
اختصاص :طاقات متجددة (2014)
انواع
من خلايا شمسية صبغية مصنعة بطريقة النانو تكنولوجي
بحث الاستاذ ضياء مدرس الفيزياء في
ثانوية المتميزين في الحارثية
|
