تقنية ثورية تحول الألواح الشمسية إلى عناصر ديكور ملونة وشفافة في المباني

كتبت/بوسي عبدالقادر

كشفت أبحاث علمية حديثة عن تقنية مبتكرة قد تُحدث تحولًا جذريًا في شكل واستخدام الألواح الشمسية، عبر دمجها بشكل جمالي في تصميم المنازل والمباني بدلًا من كونها عناصر وظيفية تقليدية.

وتمكّن باحثون من الجامعة العبرية في القدس من تطوير خلايا شمسية مرنة وشبه شفافة، يمكن التحكم في ألوانها ودرجة شفافيتها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، ما يفتح آفاقًا جديدة أمام العمارة المستدامة، بحسب تقرير نشره موقع Digital Trends.

وعلى عكس الألواح الشمسية التقليدية ذات الألوان المحدودة، تعتمد التقنية الجديدة على خلايا البيروفسكايت الشمسية، المعروفة بكفاءتها العالية في امتصاص الضوء. لكن الباحثين قاموا بطباعتها على شكل أعمدة مجهرية عمودية تشبه غابة دقيقة من الهياكل الماصة للطاقة، بدلًا من الطبقات المسطحة المعتادة.

ومن خلال التحكم في ارتفاع هذه الأعمدة والمسافات بينها وكثافتها، يمكن ضبط كمية الضوء المار عبر الخلايا، وبالتالي التحكم في شفافيتها. كما تسمح هذه البنية بعكس وامتصاص أطوال موجية معينة من الضوء، ما يمنح الخلايا ألوانًا يمكن تصميمها وفق الطابع المعماري للمبنى.

ولا تقتصر المزايا على الجانب الجمالي، إذ تتميز الخلايا الجديدة بمرونتها العالية وقدرتها على الانحناء دون تشقق، ما يجعلها مناسبة للاستخدام على النوافذ، والواجهات الزجاجية، والجدران المنحنية، وحتى الأسطح غير التقليدية، مع الاستمرار في توليد الكهرباء.

ويرى الباحثون أن هذه التقنية يمكن أن تُدمج بسهولة في المباني السكنية والمكاتب والفنادق، كما قد تُستخدم مستقبلًا في نوافذ السيارات لتوليد طاقة تُستغل في شحن الأجهزة، ما يقلل الاعتماد على الألواح الشمسية الضخمة فوق الأسطح.

وأظهرت الاختبارات أن الخلايا الشمسية الجديدة حققت كفاءة تحويل طاقة بلغت 9.2%، مع الحفاظ على شفافية مرئية تصل إلى 35%، إضافة إلى استقرار جيد في الأداء حتى بعد التعرض لعمليات انحناء متكررة.

ورغم أن كفاءتها لا تزال أقل من الألواح التقليدية، يعمل الفريق البحثي على تحسين متانة المادة وعمرها الافتراضي، تمهيدًا لنقلها من المختبرات إلى الاستخدام التجاري، في خطوة قد تمهد لمدن تولد الطاقة من نوافذها وواجهاتها، حيث تلتقي الاستدامة مع الجمال المعماري.