هاتف ذكي يشحن نفسه بالطاقة الشمسية.. ابتكار جديد لخلايا شفافة فوق الشاشة

تخيل عالماً حيث يتم شحن هاتفك الذكي ببساطة عن طريق تعرضه لأشعة الشمس، دون الحاجة إلى أسلاك أو منافذ كهربائية.. يبدو خيالك قد اقترب من التحقق على أرض الواقع!

سعى الباحثون منذ سنوات إلى دمج الطاقة المتجددة في الأشياء اليومية، وهذه الرؤية المستقبلية أصبحت الآن أقرب إلى الواقع، حيث قام فريق بحثي في كلية هندسة الطاقة والكيمياء في معهد أولسان الوطني للعلوم والتكنولوجيا (UNIST) بتطوير خلايا شمسية شفافة يمكن دمجها في الأسطح الزجاجية للأجهزة المحمولة والسيارات والمباني، مما يوفر طريقة سلسة وفعالة لتوليد الطاقة من ضوء الشمس.

وتتميز الخلايا الشمسية التي ابتكرها الفريق بقيادة البروفيسور كوانيونغ سيو، بأنها شفافة عديمة اللون، مما يجعلها مناسبة لتكون طبقة فوق أو تحت شاشات الأجهزة المحمولة، وحقق الفريق ذلك باستخدام تصميم “الاتصال الخلفي الكامل”، الذي يضع جميع مكونات الخلية الشمسية في الخلف، مما يضمن أن الجزء الأمامي يظل غير معاق بصريًا.

كما طور الباحثون تقنية التوحيد السلس، التي تلغي الفجوات بين الخلايا الشمسية وتزيل الحاجة إلى الأسلاك المعدنية المعتمة، وكلاهما كان يضر بمظهر الخلايا الشمسية الشفافة.

وحقق نموذج الخلية الشمسية الشفافة بحجم 16 سم² كفاءة عالية، حيث تراوحت النفاذية بين 20% و14.7%، وشحن بنجاح هاتفًا ذكيًا باستخدام ضوء الشمس الطبيعي، مما يوضح إمكانية استخدام الشاشات كمصادر للطاقة.

ولم يذكر البحث المدة الزمنية التي تحتاجها بطارية الموبايل للشحن بالكامل، إلا أنه ومع تطوير تلك الخلايا وقدراتها على ضخ الطاقة فقد تصل لسرعات عالية تحاكي الشحن اللاسلكي الموجود حالياً في الأجهزة.

وأشار الباحث جيونغوان بارك وأستاذ مساعد البحث كانغ مين لي: “لقد حلّت هذه الدراسة بشكل أساسي المشكلة الجمالية لطريقة توحيد الخلايا الشمسية الحالية من خلال تصميم هيكل الجهاز الجديد، إنها تقدم إمكانية استخدام الخلايا الشمسية الشفافة المصنوعة من السيليكون في مختلف الصناعات، مثل الأجهزة الصغيرة، وكذلك في زجاج المباني والسيارات”.

وأضاف البروفيسور سيو: “فتحنا طريقًا جديدًا لأبحاث التوحيد، وهو أمر أساسي لتسويق الخلايا الشمسية الشفافة المصنوعة من السيليكون. نخطط لمواصلة البحث حتى تصبح الخلايا الشمسية الشفافة تقنية رئيسية في صناعة الطاقة المستقبلية الصديقة للبيئة”.