طور علماء انظمة طاقة شمسية هجينة تحصد كامل طيف الاشعاع الشمسي باستخدام زوج من الخلايا الفوتوفولتية المدعمة بافلام بوليمر رقيقة. تقوم الافلام الرقيقة هذه بتحويل الضوء الغير مستخدم بواسطة الخلية الشمسية إلى حرارة ومن ثم تحول الحرارة إلى كهرباء. افاد الباحثون انه بهذه الطريقة قد تمكنوا من اختراع خلية شمسية تنتج فرق جهد اكبر بخمسة مرات من الانظمة الهجينة الاخرى وفد نشر بحثهم في مجلة ACS Nano.

تتطور الخلايا الشمسية يوما بعد يوم من ناحية تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء لكن الالواح الشمسية التجارية لا تزال تحصد جزء بسيط من الاشعاع الشمسية الذي تتعرض له. يعمل العلماء على تغير هذا الامر باستخدام طرق مختلفة. من احد هذه الطرق هو عمل تصميم هجين للخلايا الشمسية باستخدام مواد مختلفة لحصد وامتصاص طاقة شمسية اكثر. تمكن الباحث كيم اينيونج Eunkyoung Kim وزملائه من استخدام بوليمر موصل يعرف باسم PEDOT وهي اختصار للمركب البوليمري (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)s) لتحقيق الاستفادة القصوى من اشعة ضوء الشمس وحرارتها.

قام الباحثون بوضح طبقة من خلية شميسية صبغية dye-sensitized solar cell على فيلم رقيق من PEDOT والذي يسخن كاستجابة لاشعة الضوء. اسفل من هذا قام العلماء بوضح طبقة رقيقة من مادة بيروكهربية وجهاز كهروحراري وكلاهما يعمل على تحويل الحرارة إلى كهرباء. كفاءة كل هذه المكونات مع بعضها البعض تصل إلى ٢٠٪ اعلى من الخيلة الشمسية بمفردها. مع هذا التقدم الكبير في الكفاءة يمكن للنظام ان يشغل مصباح ليد LED وشاشة عرض ضوئية.

هذا الفيديو يوضح كيف تعمل:

مترجم عن Hybrid solar cell converts both light and heat from sun’s rays into electricity