كيف لعب البحث والتطوير دوراً بارزاً في تسريع نمو كفاءة الخلايا الشمسية!

في  بحث جديد يسلط الضوء على الدور المحوري لمجال البحث والتطوير لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية وكيف من الممكن نظريًا قياس مقدار النمو في كفاءة تقنيات الخلايا الشمسية الجديدة و في أي مرحلة من مراحل التطور وصلت لها.

أعلن باحثون من جامعة لوكسمبورغ وجامعة يوتا في الولايات المتحدة أن الزيادة في كفاءة الخلايا الشمسية على مدى العقود القليلة الماضية كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بمخرجات البحث والتطوير، مؤكدين على الدور المحوري الذي لعبته المؤسسات العلمية في السباق لتحول نحو استخدام الطاقة الشمسية ودورها في تحديد مستقبل الطاقة العالمية.

وما يميز هذه الدراسة أنه في العادة ، يتم قياس تقدم أداء و نمو تطوير كفاءة الخلايا الشمسية كدالة للوقت ويتم إهمال قياس عامل الجهد البحثي المطلوب لتحسين الكفاءة التقنيات التي يتم تقييمها. ولكن هذه الدراسة عالجت هذه المشكلة باحتساب عامل الجهد و دوره في إحداث الفارق في نمو كفاءة الخلايا الشمسية.

حيث استخدم الباحثون العدد التراكمي للمنشورات العلمية والأبحاث كمدلول لجهود البحث والتطوير و افترضوا أن كل بحث علمي جديد ساهم في زيادة نمو وتطوير كفاءة الخلايا الشمسية. فوجدوا أن عدد الباحثين وفعالية البحث ، وكذلك الوقت والموارد المتاحة ، مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بزيادة الكفاءة.

حيث تشير نتائج التحليل إلى أنهم اعتمدوا على متوسط العائد على الجهد ، بمعنى أن النمو المتسارع مدفوع أكثر بالنمو الهائل في عدد الباحثين والجهود المبذولة لحل واقتراح طرق لرفع كفاءة تقنيات الخلايا الشمسية.

وخلصوا إلى أن كفاءة الخلايا الشمسية زادت بنسبة 5٪ لكل تقنية مقابل حجم المقالات والدراسات العلمية المنشورة. و هذا ما يعني أنه للانتقال من كفاءة 5٪ إلى 10٪ ، يلزم توفر مائة مقالة علمية ، في حين أن الانتقال من كفاءة 10 إلى 15٪ يلزم وجود ألف منشور ، و هكذا. 

 ,Image Source: Phillip J.Dale ,Solar cell. 2023

وهذا ما يعنى أن الباحثين قدموا منهجية جديدة لمنحنى التعلم “الكفاءة مقابل الجهد” واعتبروها طريقة أفضل لمقارنة وتحليل تأثير قطاع البحث والتطوير بنمو كفاءة الخلايا الشمسية الكهروضوئية.

وعلى الرغم من أن هذه المنهجية لا تأخذ بعين الاعتبار الجهد التجاري و حجم الاستثمار و تفاصيل نقل التقنيات من المستويات المتأخرة في النضج إلى المستويات القريبة من مرحلة التصنيع التسلسلي إلا أنها تعتبر منطقية ومفيدة لمعرفة وتحليل مسارات تقنية الخلايا الشمسية الكهروضوئية.

رابط المقالة للمطالعة

Efficiency versus effort: A better way to compare best photovoltaic research cell efficiencies

إذا كنت من المهتمين و ترغب في استيعاب معايير تحديد جاهزية التقنية و الفكرة البحثية في مجال الطاقة المتجددة و اكتساب مهار تحليل نموذج تدرج وصول تقنيات الطاقة المتجددة ومدى جاهزيتها التجارية و كيف الالية الصحيحة لتقييم التقنيات يمكنك التسجيل في البرنامج تدريبي مكثف في:احتراف قواعد وأساسيات البحث والتطويرفي مجال الطاقة المتجددة عبر الرابط 

🎯 لأول مرة على مستوى الوطن العربي – فرصة تدريبية في مجال البحث والتطوير لتقنيات الطاقة المتجددة