الخلايا الشمسية المرنة: هل تتمكن يومًا من تشغيل أجهزتك؟

هل ستتمكن يومًا من شحن هاتفك النقال؟ أو سيارتك الكهربائية؟ أو حتى قطع قماش عن طريق خلايا شمسية مرنة؟
بدأ باحثو جامعة (آلتو) في فنلندا وجامعة (مونتريال) في كندا بالبحث حول إمكانية استعمال التكنولوجيا المخبرية تجاريًا، وإنتاجها بكميات تكفي احتياجات السوق، مع الأخذ بعين الاعتبار المشاكل التصنيعية والبيئية التي تصاحب هذه التكنولوجيا.

مشكلة التغليف:
ينطوي تغليف الخلايا المرنة على تحديات صعبة نسبيًّا. ففي حال كان التغليف غير كافي، يصبح من الممكن نفاذ المحاليل الكهربية المكونة للخلية إلى خارجها، أو على العكس قد تدخل الشوائب إلى داخل الخلية، مما يسهم في تقليل عمر الخلية الافتراضي، وتقليل كفائتها.

تقول الدكتورة (كاتي ميتتون) مديرة المشروع في حامعة (آلتو): “عادة ما تُصنَع الخلايا الشمسية المرنة من المعادن أو البلاستيك، وقد تكون المعادن عرضة للتآكل والأكسدة في حين قد يتيح البلاستيك المجال للشوائب والسوائل بالدخول إلى الخلية”. وذلك إشارة منها إلى صعوبة اختيار المواد المناسبة لتصنيع الخلايا المرنة.

من المعلوم أن الخلايا الشمسية تتكون من عدة طبقات متلاصقة معًا لإنتاج فرق جهد مفيد من أجل إحداث شغل معين.
قد تكون الوسائل التقليدية والطرق المطبقة في إلصاق الطبقات المختلفة للخلايا المسطحة غير مناسبة في الخلايا المرنة، مما يشير إلى ضرورة الخروج بابتكارات جديدة تستطيع تلبية اختياجات الخلايا المرنة.

مشكلة أخرى: العمر الافتراضي للخلايا المرنة:

تضيف الأستاذ المساعد في قسم العلوم الكيميائية (جانا فابافوري): “هناك شرط أساسي آخر لتسويق الخلايا المرنة وهو جعل عمرها مناسبًا بالمقارنة مع الطاقة التي استُعملَت في تصنيعها، بحيث لا تتحلل الخلايا الشمسية قبل أن تنتج طاقة أكثر مما كانت تستخدم لصنعها”

وفي هذا الصدد تشير الباحثة (ميتتون) إلى إمكانية استخدام مواد بيو-كيميائية (حيوية) لها قدرة طبيعية في تنقية الشوائب وتصفيتها، والتي قد تستطيع تمهيد الطريق للمضي قدما في تطوير الخلايا المرنة وتسهيل تسويقها.

المصدر