نجح باحثون في جامعة نانيانغ التكنولوجية بسنغافورة في تطوير خلايا شمسية فائقة الرقة وشبه شفافة، في خطوة قد تمثل تحولًا كبيرًا في تقنيات الطاقة النظيفة والمباني الذكية مستقبلاً.

وبحسب الدراسة، صُنعت الخلايا الجديدة من مادة «البيروفسكايت»، وتبلغ سماكتها نحو 10 آلاف مرة أقل من سماكة شعرة الإنسان، مع تحقيق كفاءة عالية تُعد من بين الأفضل عالميًا ضمن فئة الخلايا الشمسية شبه الشفافة.

وتتيح التقنية الجديدة إمكانية تحويل النوافذ الزجاجية في الأبراج والمباني والسيارات وحتى الأجهزة القابلة للارتداء إلى أسطح قادرة على توليد الكهرباء دون التأثير على الشكل الجمالي أو التصميم المعماري.

وأكد الباحثون أن الخلايا تمتاز بدرجة عالية من الشفافية والحياد اللوني، ما يسمح بدمجها داخل الواجهات الزجاجية بصورة شبه غير مرئية، مع الحفاظ على دخول الضوء الطبيعي.

وتعتمد التقنية على مادة «البيروفسكايت» المعروفة بقدرتها العالية على امتصاص أشعة الشمس، إضافة إلى انخفاض تكلفة إنتاجها مقارنة بالخلايا التقليدية المصنوعة من السيليكون.

كما تتميز الخلايا الجديدة بإمكانية توليد الطاقة حتى في ظروف الإضاءة غير المباشرة وداخل المدن المكتظة بالمباني، ما يجعلها مناسبة للبيئات الحضرية الحديثة.

واستخدم الفريق البحثي تقنية «التبخير الحراري» لإنتاج طبقات نانوية دقيقة للغاية بسماكة تصل إلى 10 نانومتر، مع تقليل استخدام المواد الكيميائية الضارة المستخدمة عادة في تصنيع الخلايا الشمسية التقليدية.

وأظهرت النتائج أن النسخ شبه الشفافة من الخلايا حققت كفاءة تحويل للطاقة بلغت 7.6%، مع السماح بمرور نحو 41% من الضوء المرئي، ما يعزز فرص استخدامها في النوافذ الذكية والواجهات المعمارية المولدة للطاقة.

ويرى خبراء أن هذه التكنولوجيا قد تسهم مستقبلاً في تقليل الاعتماد على الألواح الشمسية التقليدية، وتحويل المباني والمركبات إلى مصادر مستدامة لإنتاج الكهرباء ضمن توجهات الطاقة النظيفة والمدن الذكية.