معمل الأزهر لأبحاث الخلايا الشمسية

تطوير الخلايا الشمسية العضوية الواعدة باستخدام مفهوم جديد: السطح البيئي المولد لحاملات الشحنة

الباحث الرئيسى د. ياسر عبد الراضي  مسعود

بالتعاون مع صندوق العلوم والتنمية التكنولوجية

بسم الله الرحمن الرحيم
لقد حبي الله سبحانه وتعالي مصرنا الحبيبة بكثير من الثروات الطبيعية التي لا تنضب ومن أهمها الطاقة الشمسية التي تُشرق علي أرضها الغالية حيث تُعد مصر من أكثر دول العالم ثراءً بالإشعاع الشمسي, قال تعالي " وَسَخَّر لَكُمُ ٱلشَّمْسَ وَٱلْقَمَرَ دَآئِبَينَ وَسَخَّرَ لَكُمُ ٱلْلَّيْلَ وَٱلنَّهَارَ" (سورة إبراهيم- أية 33).
وعند الكلام عن كيفية إستغلال هذا الكم الهائل من الطاقة الشمسية المصرية في توليد الطاقة الكهربائية الضرورية لحياة المصريين, فسينصرف التفكير إلي إستخدام الخلايا الشمسية المعروفة بخلايا السيليكون البلورية الأوسع إنتشارا علي المستوي العالمي من حيث الإنتاج والإستخدام, ولكن مثل هذا النوع من الخلايا الشمسية باهظ التكلفة.

في الأونة الاخيرة إتجه العلماء حول العالم إلي البحث عن بديل للخلايا الشمسية المحضرة من السيليكون وأشباه الموصلات الغير عضوية الأخري , بحيث تكون أرخص في تكلفتها وأسهل في تحضيرها ولها إنتاجية عالية مع الإحتفاظ بالكفائة المرتفعة في تحويل الطاقة الشمسية إلي طاقة كهربائية. فبدأ الإهتمام بإستخدام المركبات العضوية قليلة التكلفة في تصنيع الخلايا الشمسية والتي تتنعقد الأمال بأن تكون خير بديل واعد للخلايا المحضرة من السيليكون وأشباه الموصلات الغير عضوية الأخري.
تسمي الخلايا الشمسية الجديدة بالخلايا الشمسية العضوية أو الجيل الثالث من الخلايا الشمسية والتي تمتاز علي خلايا السيليكون التقليدية للأسباب التالية:

• رخص المواد الأولية المكونة لها (مثل البوليمرات والأصباغ العضوية التي يمكن إستخلاصها من الفاكهة والخضروات وحتي الفطريات)
• سهولة إنتاجها من المحاليل
• رخص تكلفة إنتاجها
• الحصول عليها بمعدلات إنتاج عاليه
• إمكانية إنتاجها علي ألواح بلاستيكية مرنة وبالتالي يمكن تطبيقها في مختلف نواحي الحياة
• إمكانية تطوير التركيب الكيميائي للمركبات العضوية المستخدمة للحصول علي أفضل خواص للخلية الشمسية.

من خلال البحث العلمي فإن كل يوم يوجد تقدم وزيادة في كفائة الجيل الثالث من الخلايا الشمسية. فعلي سبيل المثال فإن خلايا ال Perovskite الشمسية وصلت كفائتها مؤخرا الي 22% وهي تقريبا نفس كفائة خلايا السيليكون المتوفرة حاليا بالسوق التجارية مع الفارق الكبير في إنخفاض تكلفة إنتاج مثل هذا النوع الجديد من الخلايا الشمسية.
علي مستوي البحث العلمي في هذا التخصص الهام في بلدنا الحبيب مصر فقد وفقنا الله تعالي بإنشاء معمل الأزهر لأبحاث الخلايا الشمسية بقسم الفيزياء-كلية العلوم بأسيوط-جامعة الأزهر من خلال التمويل الممنوح من جامعة الأزهر لعمل البنية التحتية وتجهيز المعمل كمنطقة نظيفة مغلقة وكذلك من خلال التمويل الممنوح من صندوق العلوم والتنمية التكنولوجية المصري لشراء الأجهزة والأدوات والكيماويات اللازمة لتحضير ودراسة الجيل الثالث من الخلايا الشمسية رخيصة التكلفة. وإننا نعمل بعون الله تعالي لجعل هذا المعمل مركزا بحثيا متقدما لتقديم الجديد من أبحاث الخلايا الشمسية لمؤسسات التصنيع المهتمة بالعمل في مجال إنتاج الطاقة الكهربائية علي المستوي المحلي بل وعلي المستوي العربي إن شاء الله تعالي. حيث أننا نهدف من خلال هذا المعمل لربط البحث العلمي بمجالات التطبيق الصناعية لرفعة بلدنا الحبيب مصر, كما أننا نهدف من خلال هذا المعمل لتخريج كوادر باحثين مصريين متميزين في هذا التخصص التطبيقي الهام علي مستوي الجمهورية.
والله ولي التوفيق