جامعة أمريكية تطور خلايا شمسية شفافة تُركّب على أي سطح.. حتى حقائب الظهر قد تولّد طاقة مستقبلًأ

في إنجاز علمي قد يفتح آفاقاً جديدة لتوليد الطاقة النظيفة، تمكن فريق بحثي من جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين من تعزيز استقرار وكفاءة الخلايا الشمسية العضوية بنسبة 50%، مما يضعها في موقع متقدم كمنافس فعّال لتقنية الألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون.

بحسب تقرير لموقع Interesting Engineering، فإن هذه الخلايا الجديدة لا تعتمد على السيليكون، بل تُطبع باستخدام تقنية فريدة تشبه اللولب، وتتكون من عدة طبقات رقيقة جداً من الأفلام العضوية، ما يمنحها خصائص شفافة تقريباً ويجعلها قابلة للتكامل مع عدد كبير من الأسطح مثل الجدران، النوافذ، الأبواب، أو حتى الحقائب والملابس.

يشرح الباحث "أليك م. دامرون" من الفريق العلمي قائلاً:

تقوم التقنية الجديدة بطباعة الفيلم العضوي ببطء، ما يسمح بتكوّن البلورات السائلة أثناء الطباعة، وهو ما يُحسن من كفاءة الخلايا واستقرارها مقارنة بالنماذج العضوية السابقة.

بفضل هذه المرونة، يمكن للخلية الشمسية العضوية الجديدة أن تُدمج في تطبيقات واسعة النطاق. يتصور العلماء مستقبلاً يحمل فيه الأشخاص طاقة الشمس معهم أينما ذهبوا، سواء على ظهر حقيبة أو سطح خيمة، بل وربما تغطي منازل كاملة بأنظمة طاقة خفيفة الوزن، شفافة، ومستدامة.

وهنا يبرز الفارق البيئي: فالخلايا العضوية أقل تلويثاً من السيليكون، الذي يتطلب تصنيعاً كثيفاً للطاقة وينتج عنه كميات كبيرة من النفايات الإلكترونية. ولذلك، فإن تطوير خلايا عضوية أكثر استقراراً قد يمثل نقلة كبيرة نحو مستقبل أكثر استدامة.

الجانب الأكثر إثارة في هذا المشروع لا يكمن فقط في المادة، بل في العملية نفسها. الباحثة "ينغ دياو"، أستاذة الهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية، أوضحت قائلة:

بهذا النهج، يتجه الفريق العلمي في المستقبل إلى تحسين طريقة توظيف هذه الخلايا الشمسية في البيئات المختلفة، مستفيدين من نقاط قوتها لتطوير حلول عملية لتوليد الطاقة من مصادر متعددة.

إن هذا الكشف لا يمثل فقط تطوراً تقنياً، بل يُعيد تعريف العلاقة بين المواد، والعمليات التصنيعية، والنتائج الميدانية في قطاع الطاقة الشمسية. فبينما تبقى الخلايا التقليدية فعّالة لكنها ثقيلة وباهظة ومعقدة بيئياً، فإن البدائل العضوية تصبح الآن أكثر واقعية وجاهزية بفضل هذا التقدم في الفهم والإنتاج.

ورغم أن الطريق لا يزال طويلاً لتطبيق واسع النطاق، فإن هذا الإنجاز يضع أسساً قوية لمستقبل يمكن فيه تحويل أي سطح إلى مصدر نظيف للطاقة، دون التضحية بالجماليات أو الاستدامة.