طور علماء أتراك بطارية شمسية مرنة

يستخدم العلماء في كلية العلوم بجامعة إسكيشير التقنية (ESTU) السيليكون بدلاً من زرنيخيد الغاليوم لإنتاج الخلايا الشمسية ، والتي تُستخدم لتشغيل الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية والمركبات العسكرية. هذا يقلل من التكاليف ويساهم في الأقلمة.

حصل الأستاذ المساعد مصطفى كولاكجي من جمعية أعضاء هيئة التدريس والموظفين والبروفيسور أوغور سيرين ، على درجة الدكتوراه ، على برنامج دعم مشروع البحث والتطوير الميداني الرائد TÜBİTAK 1003 2018 بعنوان "استخدام السيليكون المدعوم بمشروع" النمو والتصنيع والتوصيف العالي - الخلايا الشمسية الياشي ذات الأغشية الرقيقة المرنة ذات الكفاءة العالية أرسينيد الغاليوم ".

بعد حوالي ثلاث سنوات من العمل ، طور العلماء الأتراك خلايا شمسية مرنة من الطبقة الرقيقة III-V على ركائز من السيليكون. عادة ما يتم إنتاج الخلايا على ركائز زرنيخيد الغاليوم (ركائز). هدفهم هو استخدامها في المشاريع النانوية ESTU المصممة محليًا بواسطة مختبر الأبحاث للمساهمة في برنامج الفضاء الوطني.

بدعم من وزارة الصناعة والتكنولوجيا ، والمكتب التركي للبراءات والعلامات التجارية ، والاتحاد الدولي لرابطات المخترعين (IFIA) ، والمنظمة العالمية للملكية الفكرية (WIPO) ، والمكتب الأوروبي للبراءات (EPO) ، و حصلت مؤسسة الفريق الفني التركي Kulak على براءة الاختراع. فاز Qihe Serinjiang بالميدالية الذهبية في معرض اسطنبول الدولي السادس للاختراعات ISIF'6ISIF'21 ، الذي أقيم في تركيا الشهر الماضي.

قال منسق المشروع ، الأستاذ مصطفى كولاكتشي ، دكتوراه ، محاضر وأستاذ مشارك في قسم الفيزياء ، إنه على الرغم من أن ركيزة زرنيخيد الغاليوم III-V ، فإن الخلايا الشمسية المرنة تستخدم في الأقمار الصناعية ، والمركبات الفضائية ، والمركبات العسكرية باهظة الثمن ، لا يزال قيد الاستخدام.

قدم Kulakchi معلومات حول المشروع الذي أنشأه مع الدكتور Salinjang:

"في إنتاج الخلايا الشمسية المرنة ، لم نستخدم زرنيخيد الغاليوم الغالي ، ولكن السيليكون ، وهو رخيص جدًا ولديه تكنولوجيا ركيزة أكثر تقدمًا. مقارنة بالسيليكون ، يعد أداء المادة باهظ التكلفة كجزء من المشروع. الخلايا الشمسية الرقيقة المرنة التي أنتجناها عن طريق إزالتها من السيليكون تكاد تكون مكافئة للخلية الشمسية التي أزلناها من قاعدة زرنيخيد الغاليوم. نعتقد أنه من خلال البحث الذي أجريناه ، نحن ثالثًا لقد انفتح العمل في التكنولوجيا الكهروضوئية قناة جديدة فعالة من حيث التكلفة. إن ثني الأغشية الرقيقة القائم على GaAs هو تقنية حاسمة في المستقبل. وفقًا للاختلاف في تكنولوجيا البطاريات ، فإن الخلايا الشمسية III-V حوالي 85-90 ٪ من تكلفة الإنتاج تأتي من الركيزة . "

"إنه خفيف ومرن ويمكن فتحه وطيه مثل اللفة."

قال كولاكتشي إن البطاريات التي تحتوي على زرنيخيد الغاليوم (GaAs) مكلفة في تطبيقات الخلايا الشمسية على الأرض ، وتستخدم خلايا السيليكون منخفضة التكلفة في تطبيقات الأرض.

أوضحت كراتشي أنهم استخدموا السيليكون منخفض التكلفة لإنتاج الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المرنة من زرنيخيد الغاليوم لمشاريع الأقمار الصناعية والفضاء والطيران وأنظمة التكنولوجيا العسكرية.

"تختلف التكلفة بين الركيزتين حسب الحجم ولكن يمكن أن تتراوح من 10 مرات إلى مئات المرات. موارد الغاليوم ضئيلة للغاية. صناعة الخلايا الكهروضوئية (الألواح الشمسية وتوليد طاقة البطارية) ، والإلكترونيات الضوئية (دراسة الطاقة الضوئية والطاقة الكهربائية) الفرع العلمي من التحول) يجب أن تشترك الصناعة وصناعة الاتصالات في الموارد المحدودة من GaAs. لذا فإن سعرها مرتفع. لقد أنتجنا تقنية البطاريات هذه ، وهي مفيدة جدًا لحل هذه الحلقة المفرغة من السيليكون الأرخص بكثير. الطريقة حاسمة. لدينا مهدت الطريق لإنتاج تكنولوجيا باهظة الثمن وبسعر أقل.

تتميز بطاريات الأغشية الرقيقة المرنة من المجموعة II-V بوظائف أكثر من البطاريات التقليدية القائمة على الركائز. إنه خفيف ومرن ويمكن فتحه وطيه مثل اللفة. نظرًا لسمكه الرقيق ، فإن درجة حرارته وتحمله للإشعاع أعلى بكثير من نظرائه من الركائز. كما أن الكفاءة عالية جدًا. هذه هي المرة الأولى التي ننتج فيها هذه البطاريات المرنة ذات الأغشية الرقيقة على السيليكون ، وعادة ما تكون مبنية على ركائز زرنيخيد الغاليوم. اكتملت عملية طلب براءات الاختراع في تركيا. نحن على وشك الحصول على براءة اختراع أجنبية. ""

وقال كولاكتشي إنه للمضي قدمًا في المشروع ، سيواصل تحسين العملية.

"هذه هي التقنيات الرئيسية."

البروفيسور أوغور سيرين يمكن أن يحصل على دكتوراه. في المشروع ، ذكروا أهمية برنامج الفضاء الوطني للعلماء الأتراك وقالوا إنهم يستطيعون دعم هذه الدراسات من خلال مشروعهم.

وأشار إلى أن الطاقة هي إحدى القيم الأساسية قال سالينان أساسي:

"من المهم جدًا أن تكون قادرًا على إنتاج III-V بطارية مرنة مع ركائز زرنيخيد الغاليوم وفي نفس الوقت تقلل التكاليف. هذه تقنيات أساسية لأن لها تطبيقات مدنية وعسكرية. عندما تنخفض التكاليف ويزيد الإنتاج ، يتم استخدامها في المجال المدني. يمكن أيضًا توسيع تطبيق هذه الخلايا الشمسية. نظرًا لارتفاع التكلفة ، يمكنهم أيضًا توسيع تطبيق هذه الخلايا الشمسية ؛ يتم استخدامها في الأقمار الصناعية أو الفضاء أو المجالات العسكرية. نحن نمهد الطريق للإنتاج الرخيص والواسع النطاق لهذه الخلايا وكذلك طريق الإنتاج المحلي. من الأهمية بمكان تقليل التكاليف مع تكامل تقنية السيليكون الحالية. لقد حققنا هذه النقطة الرئيسية من خلال مشروعنا. لدينا عمل آخر في المشروع للمتابعة. نأمل في زيادة تحسين السيليكون لدينا. تم تطوير كفاءة التكنولوجيا. هذا يتحسن أكثر لبلدنا. "