باحثون في مصدر يطورون خلايا شمسية عضوية معتمدة على البوليمر

أعلن معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا الجامعة البحثية المستقلة للدراسات العليا المستقلة التي تركز على الطاقة المتقدمة والتقنيات المستدامة اليوم عن قيام عدد من الباحثين في المعهد بتصنيع أول خلية شمسية قائمة على الموصلات الناقلة المغايرة في دولة الإمارات العربية المتحدة مسجلين بذلك إنجازاً تكنولوجياً آخر تحققه الدولة في مجال الطاقة النظيفة. ويمثل ذلك إنجازاً أساسياً آخر حيث تشكل هذه المنتجات الخلايا الشمسية الأولى التي يتم تصنيعها في غرف الأبحاث في معهد مصدر. وقد قامت الطالبة الإماراتية مجد الساري والدكتور صامويل ليليو الزميل في مختبر بحوث بصريات النانو والإلكترونيات الضوئية / نور/ تحت إدارة الدكتور ماركوس داهليم الأستاذ المساعد في برنامج هندسة النظم الدقيقة بتصنيع أول خلية شمسية كهروضوئية عضوية تعتمد على مركب البوليمر والتي يمكن طباعتها على ركائز مرنة. وقد تحقق ذلك باستخدام غرف الأبحاث داخل معهد مصدر دون الاستعانة بمرافق تصنيع أو خبرات خارجية. وسيتم تطوير الخلايا الشمسية الكهروضوئية العضوية المتميزة بخصائص جمالية متقدمة مثل الألوان والتصميم باستخدام تقنيات ترسيب الطباعة النافثة للحبر. وقد تمثل هذه النماذج إنجازاً هاماً في التطبيقات الكهروضوئية المتكاملة المستخدمة في البناء ولدى المصممين على الصعيدين العالمي والإقليمي. وبالإضافة إلى البحوث المتعلقة بالخلايا الشمسية الكهروضوئية العضوية يمكن أيضاً إعداد الكاشفات الضوئية العضوية ذات المساحة الكبيرة اعتماداً على التكنولوجيا ذاتها مع إمكانية تطبيقها في القطاعات الطبية والأمنية والترفيهية. كما يمكن إعداد مشروع في مدينة مصدر لتحويل النماذج إلى منتجات نهائية في مرحلة لاحقة. وقال الدكتور فريد موفنزاده رئيس معهد مصدر/ "نجح هذا الإنجاز البارز الذي يقوم به باحثونا وأعضاء هيئة التدريس في تعزيز مكانة معهد مصدر كمؤسسة بحثية تمتاز بسعيها الدؤوب لتحقيق الأهداف بعيدة المدى لإمارة أبوظبي في مجال التكنولوجيا المتقدمة مستنداً في ذلك إلى الدعم المستمر من القيادمة الرشيدة للبلاد. وسيواصل طلابنا وأعضاء هيئة التدريس التركيز في أبحاثهم على ابتكارات الطاقة النظيفة التي من شأنها خلق اقتصاد قائم على المعرفة المستدامة في إمارة أبوظبي". وتعتبر وصلات الخلايا الشمسية الكهروضوئية المغايرة التي تم تصنيعها في معهد مصدر جزءاً من مشروع بحثي كبير جديد حول الكاشفات الضوئية العضوية يقوم به الدكتور ليليو والدكتور داهليم في مختبر بحوث بصريات النانو والإلكترونيات الضوئية / نور/. ويضم فريق المشروع كذلك أعضاء آخرين في هيئة التدريس، وهم الدكتورة أمل الغافري والدكتور ماركو ستيفانيتش وكلاهما أستاذ مساعد في برنامج علوم وهندسة المواد، فضلاً عن الدكتور عمار نايفة والدكتور جيرالد يوو والدكتور خايمي فيجاس، الأساتذة المساعدين في برنامج هندسة النظم الدقيقة بالإضافة إلى الدكتور ماتيو كييزا الأستاذ المساعد في برنامج علوم وهندسة المواد والدكتور سيمو بيهكونين الأستاذ في برنامج الهندسة الكيميائية والبروفيسور بروس فيرجسون مدير مركز نظم الابتكار وريادة الأعمال في معهد مصدر. وتم تقديم المساعدة والتدريب المتخصص على المعدات أثناء عملية التصنيع في غرف الأبحاث من قبل مايك تاينر مدير مرافق التصنيع والفحص المجهري، و ليزلي جورج مدرب التصنيع الجزئي والنانو-مبادرات معهد مصدر. وتعتبر العملية المستخدمة في تصنيع هذه الخلايا صديقة للبيئة ولا تنتج أية نفايات سامة. ويركز المشروع البحثي الجديد على تحسين أداء الكاشفات الضوئية ذات الوصلات الناقلة المغايرة العضوية / الهجينة مثل الخلايا الكهروضوئية العضوية والديودات الضوئية. ويهدف كذلك إلى التأكيد على تعزيز الكفاءة وإطالة عمر المنتج وخفض تكاليف إنتاج أجهزة الخلايا الكهروضوئية العضوية والديودات الضوئية. ويعتبر الجمع بين هذه الجوانب الثلاثة المحور الرئيسي للعمل البحثي الذي تقوم به مجد الساري حيث يحافظ المشروع على التوازن بين البحث الأكاديمي وتطوير نماذج المنتجات القائمة على الخلايا الكهروضوئية العضوية والديودات الضوئية التي يمكن أن تستهدف الأسواق في دول مجلس التعاون الخليجي والبلدان النامية. من جانبه، قال مايك تاينر:" سوف يواصل الفريق تحسين عمله على تحقيق المزيد من الكفاءة. ومن المتوقع أن تنجم هذه الميزات عن فهم التفاعل بين المواد المختلفة المستخدمة في تصنيع الجهاز. ويضم معهد مصدر مجاهر إلكترونية قوية قادرة على استكشاف هذه التفاعلات وصولاً الى المستوى الذري بما في ذلك المجاهر الإلكترونية الماسحة ومجاهر البث الإلكتروني من شركة إف إي آي في هولندا. لقد شهدت غرف الأبحاث في معهد مصدر الكثير من العمل الدؤوب، وإنه لشرف عظيم لنا أن نكون جزءاً من النمو في المنطقة كما يتضح من التقدم الرائع الذي تم إحرازه من خلال هذه الأجهزة. " وتشكل غرفة أبحاث أشباه الموصلات والمختبرات الأخرى في معهد مصدر جزءاً من التعاون مع شركة استثمار التكنولوجيا المتطورة / آتيك/ الشركة الاستثمارية في قطاع التكنولوجيا المتطورة. وباعتباره أحد الركائز الأساسية للابتكار وإعداد الكوادر البشرية يواصل معهد مصدر القيام بدوره الجوهري في دعم رؤية "مصدر" وتحقيق أهدافها بشأن مساعدة أبوظبي على التحول إلى الاقتصاد القائم على المعرفة وكذلك التوصل إلى حلول فعالة لأصعب التحديات التي تواجه البشرية، ولا سيما منها تغير المناخ. ويوفر المعهد الذي تم تأسيسه بالتعاون مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لطلابه فرصاً مميزة في شتى ميادين البحوث العلمية بدءاً بالبحوث النظرية ثم التطبيقية وانتهاءً بمرحلة التسويق التجاري. ويهدف المعهد عبر ما يوفره من مرافق حديثة للبحث والتطوير في مجال التكنولوجيا النظيفة إلى الإسهام في دعم التنوع الاقتصادي في الدولة من خلال تطوير الابتكارات التقنية وإعداد الموارد البشرية اللازمة. كما يلتزم المعهد عبر كادره التدريسي المتخصص وطلابه المتميزين، بإيجاد حلول لتحديات الطاقة النظيفة والتغير المناخي.