المواد الشفافة تفتح آفاقًا جديدة لتقنيات الطاقة الشمسية

بعض المواد شفافة لأضواء ترددها الضوئي. وعند تعريض تلك الأضواء لها، يمكن توليد تيارات كهربائية، على عكس الافتراضات السابقة.

تمكن علماء من جامعة لايبزيغ وجامعة نانيانغ للتكنولوجيا في سنغافورة من إثبات هذا. حيث قام العلماء بنشر نتائجهم في مجلة Physical Review Letters.

صرَّح إنتي سوديمان فييادييجو، أستاذ في معهد الفيزياء النظرية بجامعة لايبزيغ، بقوله: "هذا يفتح بوابات جديدة لبناء أجهزة الإلكترونيات البصرية والخلايا الشمسية، مثل مكبرات الضوء والأجهزة الاستشعار وخلايا الطاقة الشمسية."

أضاف زميله لي كون شي: "من الممكن توليد تيارات كهربائية بواسطة الضوء حتى عندما تكون الكمية الممتصة لتلك الأضواء ضئيلة للغاية، وهذه رؤية جديدة مهمة."

استقصى إنتي سوديمان فييادييجو وزملاؤه ما يعرف بحالات "سائل فيرمي فلوكيت".

فالسائل فيرمي هو حالة خاصة من الجسيمات الكمية ذات الخصائص التي يمكن أن تكون مختلفة تمامًا عن تلك التي تتمتع بها السوائل الكلاسيكية العادية مثل الماء عند درجة الحرارة البيئية.

تستطيع السوائل فيرمي أن تنشأ في مجموعة واسعة من المواقف، بدءًا من المواد الشائعة مثل السائل الكهربائي للإلكترونات في المعادن مثل الذهب أو الفضة، وصولًا إلى مواقف أكثر غرابة مثل سائل ذرات هيليوم-3 عند درجات حرارة منخفضة.

ويمكن أن تظهر خصائص "مذهلة"، مثل التحول إلى موصلات فائقة للكهرباء عند درجات حرارة منخفضة.

ويعتبر "السائل فيرمي فلوكيت" متغيرًا من هذه الحالة يتم تحقيقه عندما يتم هز جزيئات السائل بانتظام، مثل ما يحدث للإلكترونات في المعادن عند تعرضها لضوء دوري المثالية.

صرح الأستاذ سوديمان فييادييجو قائلًا: "في منشورنا، نشرح عدة خصائص لهذه الحالات السائلة. لدراستها، كان علينا تطوير نماذج نظرية مفصلة لحالات معقدة من الإلكترونات تهزها الضوء، وهذا أمر ليس سهلاً على الإطلاق."

**

هذه البوابات الجديدة لبناء أجهزة الإلكترونيات البصرية والخلايا الشمسية تحمل مجموعة واسعة من الاحتمالات المدرجة. حيث لا حدود اليوم لمدى تفاعل مصممي الأجهزة والمهندسين مع هذا.

قد تكون العائدات أقرب مما يتصور الشخص. الكثير من الابتسامات حول هذا واختيار أهم مجلة لنشر الورقة.

يبدو أن الأبحاث في المواد لديها مجالًا جديدًا يفتح!

بقلم برايان ويستنهاوس عبر New Energy and Fuel

المزيد من آخر القراءات من Oilprice.com:

• السباق نحو الهيدروجين الأخضر يشتد
• استمرار تحطيم الأرقام القياسية لإنتاج النفط والغاز في الولايات المتحدة
• الدول النامية تسعى لتحقيق توازن بين فرص النفط والغاز والمخاوف المتعلقة بالمناخ