قفزة جديدة في كفاءة الطاقة الشمسية: شركة صينية تحقق 34.58% بكفاءة خلايا هجينة متطورة

في خبر يحمل بصيص أمل جديد لعشاق الطاقة النظيفة، نجحت الشركة الصينية "لونجي" في تحقيق إنجاز عالمي بمجال الطاقة الشمسية، بعدما كشفت عن خلية شمسية هجينة قادرة على تحويل 34.58% من ضوء الشمس إلى كهرباء. هذا الرقم الاستثنائي يفتح الأبواب أمام مرحلة جديدة في عالم الطاقة المتجددة، ويعد خطوة كبيرة نحو مستقبل أكثر توفيراً واستدامة.

تخيل أن ألواح الطاقة الشمسية فوق سطح دارك توفر ثلث طاقتها أكثر مما سبق، دون أن تتغير المساحة أو تزداد التكلفة كثيراً. ولعلك تتساءل عن سر هذا التحوّل، فالأمر يعود لتقنية الخلايا الثنائية أو "التاندِم" التي تجمع بين طبقتين مختلفتين من المواد في نفس الخلية الواحدة. طبقة عليا من مادة بيروفسكايت – التي باتت نجمة مجال الطاقة مؤخراً بفضل كفاءتها في امتصاص الضوء – تُركَّب فوق خلية تقليدية من السيليكون عالي الجودة. هذا الدمج الذكي يجعل كل جزء يلتقط نوعاً معيناً من الأشعة، فيُضاعف الطاقة المستخرجة من أشعة الشمس.

وترتبط هذه النقلة بنجاح لونجي في تجاوز أصعب تحديات الخلايا الثنائية، وهو خلق نقطة تواصل مثالية بين المادتين المختلفتين. إذ طورت الشركة طبقة جزئية شديدة الرقة تُسمى "HTL201" (طبقة النقل الذاتي التجميع)، تعمل كحلقة وصل دقيقة تُنظم مرور الإلكترونات وتمنع فقدان الطاقة أثناء الانتقال بين الطبقات. ربما تسمع لأول مرة عن "التجميع الذاتي" في هذا السياق، لكنه ببساطة يعني أن هذه الطبقة الدقيقة تبنى نفسها تلقائياً لتغطي سطح السيليكون المنقوش جيداً، وهي خاصية ضرورية لالتقاط أكبر قدر من الضوء.

ليس كل شيء توقف عند الإبداع في المواد وحدها. فريق لونجي اهتم كثيراً بتحقيق التوافق الطاقي بين البيروفسكايت وطبقة HTL201، بحيث تقترب الفولتية القصوى (أو ما يعرف بالفارق في مستويات شبه فيرمي) إلى قيمة 2 فولت ضمن هذه الخلية الثنائية. هذا يجعل الخلية قادرة على إنتاج كمية أكبر من الكهرباء بنفس كمية الضوء الطبيعي الذي تستقبله. الربط المحكم بين المواد والتحكم الدقيق في التراكيب مكّن هذه الخلايا من تحقيق رقم قياسي جديد لم يكن متوقعاً قبل أعوام.

ومن هنا يتضح كيف أن كل اكتشاف في عالم الفيزياء والمواد المتقدمة ينعكس مباشرة على حياة الناس. فلو تم تعميم هذه التقنية، سيبدأ أصحاب المنازل والشركات في إنتاج المزيد من الطاقة عبر نفس المساحة المتوفرة، فيخفضون فواتيرهم ويساهمون بفاعلية في خفض الانبعاثات الكربونية.

وفي السياق نفسه، لم يكن النجاح محض صدفة أو وليد فكرة عابرة، بل جاء ثمرة تعاون وثيق بين لونجي وجامعة سوجو الصينية، ونشر البحث في مجلة "نيتشر" الشهيرة، ما يعزز مصداقية الاختراع وقيمته التقنية. ويؤكد هذا مدى أهمية التعاون بين الشركات والجامعات في دفع عجلة الابتكار والاستدامة في قطاع الطاقة الشمسية، إذ تحتاج الصناعة لتعاون الخبرات الأكاديمية مع إمكانات الصناعة للوصول لأفضل النتائج العملية.

الآن، ونحن نقف أمام هذا التحول النوعي في تكنولوجيا الخلايا الشمسية، تبدو آفاق الانتقال إلى الاعتماد الأوسع على الطاقة المتجددة أكثر إشراقاً من أي وقت مضى. لعل من المفيد أن نعيد التذكير بالفرق بين مصطلحي "الخلايا الهجينة" و"الخلايا الثنائية": فالأولى تعني المزج الذكي بين أنواع مواد مختلفة، والثانية تشير تحديداً لتوزيع المواد طبقة فوق طبقة لالتقاط أكبر طيف من الضوء.

الخلاصة أن إنجاز لونجي ليس مجرد رقم جديد في سباق الكفاءة، بل هو دعوة مفتوحة لمواصلة الابتكار، ومشاركة المعرفة، وتطوير الاستخدامات اليومية للطاقة الخضراء. ربما يكون من الأنسب استخدام عبارة "طفرة تقنية" في هذا السياق بدل "إنجاز"، لأنها تعكس حجم النقلة الحقيقية. وربما من المفيد إضافة جملة ربط مثل: "ومع استمرار التطوير، قد تتحول هذه التجارب إلى معايير جديدة في الأسواق العالمية للطاقة". هكذا تصبح الصورة أوضح للقارئ، ويقترب خبر مثل هذا أكثر من سرد يلامس واقعنا اليومي وطموحاتنا المستقبلية.