الدنمارك تُجرّب “طاقة شمسية جديدة”.. أكثر بنسبة 50% من ألواح لا تُرى!

تشهد الدنمارك تجارب رائدة على نوع جديد من الألواح الشمسية الشفافة، القادرة على توليد طاقة بفعالية تفوق 50% مقارنة بالألواح التقليدية، وكل ذلك من خلال نوافذ تبدو كأنها زجاج عادي.

ضمن مشروع أوروبي مشترك تحت مظلة “CitySolar”، يعمل علماء من جامعة جنوب الدنمارك مع فرق بحثية من سبع دول أخرى على تطوير خلايا شمسية شفافة تعمل بكفاءة تصل إلى 12.3%، وهي نسبة قياسية في هذا المجال. هذه الخلايا لا تمثل مجرد ألواح بل نوافذ زجاجية تسمح بمرور 30% من الضوء، بينما تولد الكهرباء في الوقت نفسه.

التحدي الأكبر الذي واجه هذه التكنولوجيا كان دائماً في الموازنة بين نفاذ الضوء وكفاءة توليد الطاقة، ولكن الفريق البحثي نجح في تجاوز هذه العقبة من خلال تصميم طبقات متخصصة تلتقط أجزاء من الطيف الضوئي غير المرئي، مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، دون التأثير على شفافية الزجاج.

##

مدن زجاجية… تتحول إلى محطات طاقة

يرى الخبراء في هذه التقنية فرصة لتحويل المباني الزجاجية في المدن الأوروبية إلى مصادر طاقة متجددة، دون الحاجة إلى إنشاء مشاريع ضخمة على الأرض أو في البحر. من محطات الحافلات إلى ناطحات السحاب، يمكن أن تصبح كل نافذة مولداً كهربائياً صامتاً.

يكتسب هذا الابتكار أهمية خاصة في أوروبا، حيث يستهلك قطاع البناء طاقة كبيرة. يمكن للنوافذ الشمسية أن تساهم في تقليل الانبعاثات وتوفير الطاقة للمنازل والمكاتب، دون حاجة لتغييرات جذرية في البنية المعمارية.

##

كيف تعمل هذه الخلايا الشفافة؟

يعتمد التصميم على هيكل “ترادفي” يجمع بين طبقتين ضوئيتين: الأولى مصنوعة من مادة “بيروفسكايت” تمتص الأشعة فوق البنفسجية، والثانية من بوليمر عضوي يلتقط الأشعة تحت الحمراء. هذا الدمج يتيح توليد الطاقة من طيف ضوئي أوسع مع الحفاظ على وظيفة النافذة كعنصر إنارة طبيعي.

تم تحسين الطبقات والطلاءات العاكسة بدقة، ما ساعد في تحقيق التوازن بين الشفافية والكفاءة. في السابق، لم تتجاوز كفاءة هذا النوع من الخلايا 8 أو 9%، لكن “CitySolar” قد رفع السقف إلى مستويات غير مسبوقة.

##

تحديات أمام التوسع

رغم النجاح في المختبر، لا تزال هذه التقنية في مراحلها الأولية، حيث يتم اختبارها على قطع صغيرة مدمجة في نوافذ تجريبية. التحديات المقبلة تشمل ضمان المتانة، خفض التكاليف، والامتثال لمعايير البناء والسلامة.

إذا نجحت هذه النوافذ الشمسية في تجاوز العقبات، فقد تمثل نقطة تحول في مستقبل الطاقة، وتفتح الباب أمام مدن تعتمد على واجهاتها الزجاجية لتوليد الكهرباء النظيفة دون فقدان البريق المعماري.