تم تقديم المعلومات المذكورة أعلاه في ندوة "مواد لمستقبل مستدام" التي عقدت خلال أسبوع العلوم والتكنولوجيا لمؤسسة VinFuture 2024 في صباح يوم 4 ديسمبر في هانوي.
قال البروفيسور مارتن جرين، المدير المؤسس لمركز الطاقة الكهروضوئية المتقدمة في جامعة نيو ساوث ويلز (أستراليا)، وعضو مجلس جائزة فين فيوتشر، إن التكنولوجيا المستخدمة في تصنيع الخلايا الشمسية تغيرت كثيرًا في العقد الماضي. ارتفعت كفاءة الألواح من 16% إلى 21.6%. تتطور تقنيات تصنيع الخلايا الشمسية بسرعة مع 4 أشكال رئيسية: Topcon، HJT، IBC، Perc.
البروفيسور مارتن جرين.
وبحسب قوله، فإن الخلايا الشمسية السيليكونية هي مادة أساسية موثوقة وشائعة وفعالة. على مدى العقد الماضي، انخفض سعر الألواح الشمسية بشكل كبير، من 1 دولار/واط في عام 2009 إلى 0.10 دولار/واط اليوم. كما ارتفعت كفاءة الألواح الشمسية من 16% إلى 21.6%، وذلك بفضل تطبيق التقنيات المتقدمة مثل TOPcon وHJT وIBC وPERC.
وقال إنه "مع وصول الطلب العالمي على الطاقة إلى 1 تيراواط (TW) العام المقبل، فإن السيليكون سيستمر في لعب دور رئيسي بفضل قدرته على تقديم تصنيع منخفض التكلفة" ، مضيفًا أنه في حين أن السيليكون مادة متفوقة، إلا أنه لتحقيق أداء أعلى، من الضروري إيجاد طرق لدمجها مع مواد أخرى.
وبحسب البروفيسور جرين، فإن تكديس طبقات من مواد مثل البيروفسكايت قد يعزز الكفاءة من 30% إلى 40%. ومع ذلك، يجب أن تلبي المادة المركبة المتطلبات التالية: أن تكون متاحة بسهولة، وغير سامة، ومتوافقة مع السيليكون.
وتوقع أن يكون تطوير مواد جديدة للخلايا الشمسية عاملاً أساسياً في تعزيز تطبيقات الطاقة الشمسية على نطاق واسع، ما يساهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري والانتقال نحو مستقبل الطاقة النظيفة. وأضاف أن "الثورة الثالثة في مجال الطاقة قد تكون الثورة الشمسية، مع وجود مواد جديدة قادرة على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بكفاءة غير مسبوقة وتكلفة منخفضة" .
نظرة عامة على الورشة.
ويوصي البروفيسور السير ريتشارد هنري فريند، من جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة، بالتحول من الفضة إلى معادن أكثر شيوعا مثل النحاس في إنتاج الخلايا الشمسية. ويساعد هذا في تقليل الاعتماد على المعادن الثمينة ويضمن مصدرًا مستقرًا.
واستشهد الخبير بمثال لجامعة في هونج كونج (الصين) تطبق الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تقليل الوقت في عملية المحاكاة الحاسوبية للمواد، وترتيب طبقات مختلفة على السيليكون، وتوفير اتجاهات بحثية توفر الكثير من الوقت، وإنشاء اختصارات في أبحاث المواد. وقال "أنا أؤيد دور الذكاء الاصطناعي في البحث" .
إن مستقبل الطاقة الشمسية لا يكمن فقط في تحسين المواد ولكن أيضًا في تطبيق تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي. تقوم الذكاء الاصطناعي بمحاكاة المنتجات المادية وفحصها وتحسين عمليات التصنيع، مما يوفر الوقت والتكاليف.
الأستاذة مارينا فرايتاج.
قالت البروفيسور مارينا فرايتاج، الباحثة في الجمعية الملكية بجامعة نيوكاسل (المملكة المتحدة)، إنه عند تطوير مواد جديدة، فإنها قابلة للتكيف ولكنها تتغير أيضًا بمرور الوقت.
وتقترح دمج البيروفسكايت - وهي مادة محتملة ذات أداء يشبه السيليكون وقابلية جيدة لإعادة التدوير. إن الجمع بين البيروفسكايت والسيليكون لا يقلل كمية السيليكون المطلوبة بنسبة تصل إلى 80% فحسب، بل يزيد أيضًا من كفاءة الإنتاج ويقلل بشكل كبير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وكمية الأراضي الزراعية اللازمة لأنظمة الخلايا الشمسية.
واتفق البروفيسور نجوين ثوك كوين، من جامعة كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية، مع آراء الخبراء، مشيراً أيضاً إلى أن الذكاء الاصطناعي يجب أن يسير جنباً إلى جنب مع اعتبارات استخدام الطاقة ومراكز البيانات. ويعد توحيد معايير البيانات وتحسين جودة إدخال المعلومات أمرًا ضروريًا أيضًا لفعالية الذكاء الاصطناعي.
[إعلان رقم 2]
مصدر
تعليق (0)