20 Nov, 2025 HLJH

تحديات مادة البيروفسكايت

مواد البيروفسكايت هي هجن عضوية غير عضوية ذات بنية ABX₃، حيث A هو كاتيون أحادي التكافؤ (مثل ميثيل الأمونيوم أو السيزيوم)، وB هو معدن ثنائي التكافؤ (مثل الرصاص أو القصدير)، وX هو أنيون هاليد (مثل اليوديد أو البروميد). تتميز هذه المواد بمعامل امتصاص ضوء مرتفع ونقل شحن ممتاز، مما يجعلها مثالية للخلايا الشمسية عالية الكفاءة. ومع ذلك، فإن البيروفسكايت حساس للغاية للرطوبة والأكسجين والحرارة، مما يمكن أن يتسبب في تدهور المواد، وانخفاض الكفاءة، وتقليل عمر التشغيل.

خلايا الطاقة الشمسية البيروفسكايت ومواد لاصقات التغليف: استراتيجيات رئيسية لتعزيز الاستقرار والأداء

لتجاوز هذه التحديات، يستخدم الباحثون عدة استراتيجيات استقرار، بما في ذلك:
■ تحسين بنية بلورة البيروفسكايت
■ تعزيز مواد طبقة نقل الشحن (CTL)
■ تطبيق لاصقات تغليف متقدمة، تمنع الرطوبة والأكسجين مع توفير حماية ميكانيكية، مما يمدد بشكل كبير عمر خلايا الطاقة الشمسية البيروفسكايت (PSCs).

ميزة تطبيق المواد اللاصقة المغلفة في الخلايا الشمسية البيروفيسكية

كونها حاجز حماية حاسم للخلايا الشمسية البيروفيسكية، يجب أن تمتلك المواد اللاصقة المغلفة الخصائص الرئيسية التالية لحماية طبقة البيروفيسكايت من الأضرار البيئية:

• أداء حاجز فائق الارتفاع: يجب أن تتميز المواد اللاصقة بمعدل نقل بخار الماء (WVTR) ومعدل نقل الأكسجين (OTR) المنخفض للغاية لتقليل اختراق الرطوبة والأكسجين.
• استقرار حراري فائق ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية: يجب أن تظل المادة اللاصقة مستقرة تحت درجات حرارة عالية وتعرض طويل الأمد للأشعة فوق البنفسجية، مما يمنع التحلل الضوئي الناتج عن الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية.
• التصاق ممتاز ومرونة: خاصةً بالنسبة للخلائط المرنة، تحتاج المادة اللاصقة إلى تحمل الإجهاد الميكانيكي لضمان أداء مستقر.

تكنولوجيا التغليف تدفع تسويق PSC

تكنولوجيا التغليف تلعب دورًا حيويًا ومركزيًا في استقرار وقابلية PSCs التجارية. على سبيل المثال، في خلايا التانديم من البيروفسكايت والسيليكون، لا توفر المواد اللاصقة السائلة عالية الجودة أداءً عاليًا للحواجز فحسب، بل تعزز أيضًا الالتصاق بين المواد، مما يعزز الاستقرار الهيكلي العام. علاوة على ذلك، يمكن أن يساعد اختيار المواد المناسبة للتغليف في تخفيف الضغط الميكانيكي على PSCs المرنة، مما يضمن إنتاجية مستقرة عبر سيناريوهات تطبيق مختلفة.

HAI LU JYA HE (HLJH) تعترف بالطلب المتزايد في الصناعة على المواد اللاصقة المقاومة للعوامل الجوية ذات الحواجز العالية لخلايا الطاقة الشمسية. تم تصميم حلولنا عالية الأداء لحواجز الرطوبة لتوفير قدرة استثنائية على إغلاق الرطوبة لخلايا البيروفكسايت الخاصة بك لمواجهة التآكل البيئي بفعالية، مما يشكل أساسًا حيويًا لتعزيز استقرار خلايا الطاقة الشمسية على المدى الطويل وتحقيق النجاح التجاري.

آفاق المستقبل: حل طاقة مستدام

مع التحسينات المستمرة في تكنولوجيا التغليف، زادت استقرار خلايا الطاقة الشمسية من نوع بيروفسكايت (PSCs) بشكل كبير. إن كفاءتها العالية ومرونتها وشفافيتها الجزئية تجعلها مثالية للطاقة الشمسية المدمجة في المباني (BIPV)، مما يسمح بتوليد الطاقة بشكل فعال دون حجب الضوء الطبيعي. يمكن أيضًا تطبيق خلايا PSCs على الأسطح غير المنتظمة، مما يفتح الفرص للأجهزة القابلة للارتداء والإلكترونيات المحمولة.

أبرز الأداء

■ يمكن أن تصل خلايا البيروفسكايت ذات الوصلة الواحدة إلى كفاءة نظرية تبلغ 33%.
■ تجاوزت الهياكل المزدوجة التي تجمع بين البيروفسكايت والسيليكون بالفعل 30% كفاءة، مما يجعل خلايا البيروفسكايت تقنية رئيسية لتقدم سوق الطاقة الخضراء.

التحديات أمام التسويق التجاري على نطاق واسع

■ المتانة البيئية: تحسين أداء الحواجز لتحقيق الاستقرار على المدى الطويل في الظروف الرطبة وذات درجات الحرارة العالية.
■ تصنيع قابل للتوسع: تطوير عمليات تغليف فعالة من حيث التكلفة للإنتاج الضخم.
■ بدائل خالية من الرصاص: تقليل استخدام الرصاص وإنشاء مواد لاصقة ومواد بيروفسكايت صديقة للبيئة.

باختصار، تعتبر لاصقات التغليف ضرورية لتحسين استقرار خلايا الطاقة الشمسية من نوع بيروفسكايت وتسريع عملية التسويق. مع الابتكار المستمر في المواد والعمليات، تسير خلايا الطاقة الشمسية من نوع بيروفسكايت على المسار الصحيح لتصبح حلاً للطاقة المتجددة منخفض التكلفة وعالي الكفاءة، مما يساهم بشكل كبير في الانتقال العالمي نحو الطاقة الخضراء.