الجيل الثالث من الخلايا الكهروضوئية

اقرأ في هذا المقال


الخلايا الكهروضوئية من الجيل الثالث هي نوع من أنواع الخلايا الشمسية تستطيع الفوز على حد شوكلي كوييسر الذي يصل نسبته 31-41 ٪ من كفاءة الطاقة للخلايا الشمسية التي لها فجوة الحزمة الواحدة.

خصائص الجيل الثالث من الخلايا الكهروضوئية

  • يحتوي الجيل الثالث من الخلايا الكهروضوئية على مجموعة من خلايا بديلة للخلايا المكونة من تقاطعات (pn) شبه الموصلة، التي يطلق عليها الجيل الأول وخلايا الأغشية الرقيقة التي يطلق عليها بالجيل الثاني.
  • توجد في أنظمة الجيل الثالث المعروفة على خلايا ذو طبقات متعددة مكونة من السيليكون غير المتبلور أو زرنيخيد الغاليوم.
  • بينما تتضمن التطورات النظرية تحويل التردد، أي تغيير ترددات الضوء التي لا تستطيع الخلية استخدامها لإضاءة الترددات التي يمكن للخلية استخدامها، وبالتالي توفير المزيد من الطاقة، وعلى تأثيرات الموجات الحاملة الساخنة وغيرها من تقنيات طرد الموجات الحاملة المتعددة.

ماذا تشمل الخلايا الكهروضوئية الناشئة:

1- خلية شمسية من النحاس والزنك وكبريتيد القصدير (CZTS)، ومشتقاتها من (CZTSe) و (CZTSSe)، خلية شمسية حساسة للصبغة، ويقال عنها خلية جراتزل.

2- الخلايا الشمسية العضوية.

3- خلية بيروفسكايت الشمسية.

4- الخلية الشمسية نقطة الكم.

  • نالت الإنجازات التي تم تأكيدها في أبحاث خلايا البيروفسكايت، على وجه الخصوص، باهتمام كبير من الجمهور حيث زادت كفاءاتها البحثية مؤخرًا إلى أكثر من 20 في المائة.
  • كما أنها توفر مجموعة كبيرة من الاستخدامات قليلة التكلفة، بالإضافة إلى ذلك، هناك تقنية أخرى، وهي الخلايا الكهروضوئية المركزة (CPV)، والتي تستعمل خلايا شمسية بجودة كبيرة مع وصلات كثيرة وعدسات بصرية ونظام تتبع.
  • يوجد في تصنيف الجيل الثالث تقنيات كثيرة، على الرغم من أنه يحتوي تقنيات غير أشباه الموصلات، بما في ذلك البوليمرات والمحاكاة الحيوية والنقطة الكمية والخلايا الترادفية أو متعددة الوصلات والخلية الشمسية ذات النطاق المتوسط، والخلايا الحاملة الساخنة وتحويل الفوتون وتقنيات التحويل المنخفض والتقنيات الحرارية الشمسية، مثل الفوتونات الحرارية، وهي إحدى التقنيات التي حددها جرين على أنها الجيل الثالث.

المصدر: Third Generation Photovoltaics: Advanced Solar Energy Conversion، Martin A. Green‏Third Generation Solar Cells، Agata ZdybThird Generation Photovoltaics، Vasilis Fthenakis‏Energy Conversion and Green Energy Storage، Amit Soni


شارك المقالة: