فريق من جامعة خليفة يطور مركبات عضوية للحصول على خلايا شمسية فاعلة

أبوظبي: ميثا الانسي
شارك فريق من مركز التحفيز والفصل في جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي، في بحث يهدف إلى دراسة طبيعة «المواد الناقلة للثقوب»، وهي مركبات عضوية تساعد على نقل الشحنات الكهربائية على نحو يتسم بالكفاءة في نطاق الخلايا الشمسية، مع الحرص على عدم تحلل هذه الخلايا في الوقت نفسه.
ويرى أفراد الفريق البحثي أن تطوير المواد الناقلة للثقوب يُعَد جزءاً رئيسياً من حل المعضلة المتمثلة في ضمان استقرار واستمرارية «خلايا بيروفسكايت الشمسية»، والمسماة باسم مركب «بيروفسكايت» البلوري، وهي خلايا ذات كفاءة عالية في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء ويمكن إنتاجها بكلفة أقل من كلفة إنتاج الألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون والتي لطالما هيمنت على سوق الطاقة المتجددة، وتواجه الألواح الشمسية التقليدية الآن منافساً جديداً يمكنه أن يجاريها في أدائها، وهو «خلايا بيروفسكايت الشمسية»، إلا أن استقرار واستمرارية هذه الخلايا يمثلان عقبة هائلة تعوق إنتاجها بكميات كبيرة.
ويشمل الفريق البحثي، الدكتور شاكيل أفراج والدكتورة مروة عبدالله والدكتور أحمد عبد الهادي، وقد تعاونوا مع باحثين من «الجامعة المركزية الوطنية» في تايوان، لدراسة المواد الناقة للثقوب.
وأوضحوا أن المواد الناقلة للثقوب تؤدي دوراً حيوياً في خلايا بيروفسكايت الشمسية يتمثل في المساعدة على استخلاص الشحنات الموجبة (الثقوب) التي تتولد عندما يضرب ضوء الشمس طبقة مركب «بيروفسكايت»، وتُستخدم المواد الناقلة للثقوب على نطاق واسع، لكنها تعاني عيوباً كارتفاع تكاليف الإنتاج ومحدودية الاستقرار والحاجة إلى مواد كيميائية مُضافة يمكنها إسراع عملية التحلل، ويجري الآن تصميم جزيئات عضوية ذات تركيبات حلقية غير متجانسة ومتعددة الحلقات، وهي أُطُر كيميائية تُحسِّن مستويات نقل الشحنات وتعزز الاستقرار الحراري والصلابة على المدى الطويل لدى خلايا بيروفسكايت الشمسية.
ويتصدى الباحثون للتحديات الرئيسة التي تعيق أداء خلايا بيروفسكايت الشمسية، بالتعديل في تركيب المواد الناقلة لثقوب ويجري الآن تصميم مواد جديدة لنقل الثقوب ذات تركيبات جزيئية أكثر فاعلية، تقاوم التحلل في درجات الحرارة المرتفعة وتتسم بتنظيم أفضل لمستويات الطاقة لتقليل فقدان الطاقة وتتمتع بخواص لا مائية للحيلولة دون حدوث التلف الناجم عن الرطوبة، والذي يُعَد سبباً شائعاً لتحلل الخلايا الشمسية، وتؤدي هذه التطورات إلى توفر خلايا شمسية ذات أداء أعلى واستمرارية أطول يمكنها أن تساعد على وصول خلايا بيروفسكايت الشمسية إلى مستوى يُستفاد منها تجارياً بشكل أسرع.
وأشار الباحثون إلى أنه دفعت الاختراقات العلمية الأخيرة خلايا بيروفسكايت الشمسية إلى الارتقاء بمستويات كفاءتها ورفعها إلى ما يتجاوز 26 في المئة، وهو ما يعزز تنافسيتها مع الألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون، إلا أن أعضاء الفريق البحثي في جامعة خليفة يرون أن الاستقرار يبقى هو العقبة الأخيرة التي تحول دون بدء إنتاج خلايا بيروفسكايت على نطاق كبير، ويمكن بالتركيز على ابتكارات الكيمياء العضوية تطوير مواد تسهم في تحسين الأداء وتُحدِث ثورة في صناعة الطاقة المتجددة، وتوفر بديلاً بكلفة اقتصادية منخفضة، وفي نفس الوقت أكثر وأكفأ للتكنولوجيات الشمسية الحالية.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

صحيفة الخليج

٠٥-٠٥-٢٠٢٥

• صحيفة الخليج

نموذج لتخزين الطاقة يسهم في إزالة الكربون

أبوظبي: ميثا الانسي طوّر فريق من الباحثين من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا، نموذجاً لنظام كهرباء حقيقي مقترن بمفهوم تخزين الطاقة الحرارية الحالي، وذلك لإظهار الطريقة التي يمكن أن تسهم، إضافة لأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية إلى الشبكات الحالية، في إزالة الكربون من أنظمة الطاقة الكهربائية إزالةً تدريجيةً وفعالة. وأظهر النموذج توافراً متزايداً للطاقة مع تزايد حجم التخزين وزيادة كبيرة في سيناريوهات تقليل ثاني أكسيد الكربون، بالتزامن مع استخدام وحدة التخزين بشكل مختلف، وتضمن أنظمة تخزين الطاقة توفير إمدادات طاقة مستمرة ومتوازنة، عبر امتصاص فائض الكهرباء، وإرساله أثناء فترات ذروة الطلب أو فترات توقف الإنتاج، كما توفر حصة أكبر من تكنولوجيات الطاقة المتجددة الفعالة من حيث الكلفة في مزيج الطاقة. ويعتمد مفهوم شبكة تخزين الطاقة الحرارية على مبدأ تخزينها مع الفصل الكامل بين قدرات الشحن والتفريغ، حيث يسمح هذا التصميم لشبكة تخزين الطاقة الحرارية بتخزين كميات كبيرة من الطاقة بسرعة وتفريغها بانتظام مع مرور الوقت، الأمر الذي يتوافق مع الإمداد المتقطع لمصادر الطاقة المتجددة المتغيرة مع الطلب المستمر. وتوفر دراسة الفريق البحثي، إطاراً لتقييم أهمية دمج شبكة تخزين الطاقة الحرارية في شبكة قائمة، ويستكشف عن طريقة زيادة أحجام التخزين المختلفة المرتبطة بمحطة الطاقة الكهروضوئية، وتوافر الطاقة والطريقة التي قد تؤثر بها قيود الانبعاثات في هذه الديناميكية، ويقترح هذا البحث، طريقة للمضي قدماً تتضمن الدمج المنهجي للتكنولوجيات الناشئة في البنى التحتية الحالية، من خلال التركيز على وحدة شبكة تخزين طاقة حرارية قائمة، وإن كان ذلك على نطاق مختبري، ما يمثل خطوة واعدة بمستقبل طاقة أكثر مرونة واستدامة.

الإمارات نيوز

٢٥-٠٤-٢٠٢٥

• الإمارات نيوز

8 جامعات إماراتية ضمن أفضل 160 جامعة آسيوية

حلت ثماني جامعات إماراتية ضمن أفضل 160 جامعة في آسيا، حسب تصنيف مؤسسة «تايمز» للتعليم العالي للجامعات الآسيوية لعام 2025، حيث تصدرتها جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا التي جاءت في المركز 37، فيما حلت جامعة الإمارات في المركز 55، وجامعة أبوظبي في المركز 70، وجامعة الشارقة في المركز 88، بينما جاءت جامعة زايد في المركز 118، وجامعة العين في المركز 128، والجامعة الأميركية بالشارقة في المركز 148، إضافة إلى جامعة عجمان التي حلت في المركز 156. وتفصيلاً، تستخدم تصنيفات «تايمز» للتعليم العالي في آسيا، مؤشرات الأداء نفسها المستخدمة في تصنيفات الجامعات العالمية، لكن تمت إعادة معايرتها لتعكس سمات المؤسسات في آسيا، كما يتم تحكيم الجامعات في جميع مهامها الأساسية: التدريس والبحث ونقل المعرفة والتوقعات الدولية، لتوفير المقارنات المتاحة الأكثر شمولاً وتوازناً، ويعتمد تقييم الجامعات المتنافسة على مؤشرات بيئة التدريس (24.5%)، وبيئة البحث العلمي (28%)، وجودة البحث (30%)، والانفتاح الدولي (7.5%)، والصناعة (10%). تحقيق يوضح أن الجامعات الإماراتية تحرز تقدّماً في تصنيف الجامعات الآسيوية، مقارنة بالعام الماضي 2024، حيث تقدمت جامعة خليفة ثلاثة مراكز في ترتيب الجامعات الآسيوية لعام 2025، وانتقلت من المركز 40 إلى المركز 37، كما انتقلت جامعة الإمارات من المركز 58 إلى المركز 55، وتقدمت جامعة أبوظبي 19 مركزاً، حيث انتقلت من المركز 89 إلى المركز 70، كما انتقلت جامعة الشارقة في المركز 96 إلى المركز 88، وحافظت الجامعة الأميركية في الشارقة على تصنيفها للعام الثاني على التوالي، فيما دخلت جامعتا العين وعجمان تصنيف الجامعات الـ150 الأفضل هذا العام. وضم التصنيف 853 جامعة من 35 دولة وإقليماً آسيوياً، من بينها 81 جامعة عربية من 11 دولة عربية، منها 29 جامعة سعودية و21 جامعة عراقية، و12 جامعة من الأردن، وثماني جامعات إماراتية، وخمس جامعات لبنانية، وجامعتان من الكويت، وجامعة لكل من سلطنة عمان وفلسطين وقطر وسورية. واحتفظت جامعة خليفة بصدارة الجامعات على مستوى دولة الإمارات، فيما حلت في المركز الثاني على مستوى الدول العربية في التصنيف، كما جاءت جامعة الإمارات في المركز الثاني محلياً والرابع عربياً، وحلت جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في المركز 31 آسيوياً والأولى عربياً، وجامعة قطر في المركز 54 آسيوياً والثالث عربياً. من جانبه، قال رئيس جامعة خليفة، البروفيسور إبراهيم الحجري: «يعكس التقدم الذي تشهده جامعة خليفة في مختلف التصنيفات العالمية، قوة منظومتنا البحثية وملاءمة برامجنا الأكاديمية للسياق العالمي، حيث تلعب جامعة خليفة دوراً مهماً في دعم نمو القطاعات الصناعية والتعاون العلمي، سواء داخل الدولة أو على المستويين الإقليمي والعالمي، فيما تسهم في الوقت نفسه في تطوير البحوث عن طريق احتضان ألمع العقول، ودعم عجلة التطور في الابتكار، وبناء علاقات شراكة تتخطى الحدود». أفضل 10 جامعات آسيوية جاءت خمس جامعات صينية ضمن المراكز الـ10 الأولى في قائمة أفضل الجامعات الآسيوية لعام 2025، وجاءت الجامعات الـ10 الأُول بالترتيب كما يلي: في المركز الأول جامعة تسنغوا الصينية، وفي المركز الثاني جامعة بكين الصينية، وفي المركز الثالث جامعة سنغافورة الوطنية، وفي المركز الرابع جامعة نانيانغ التكنولوجية من سنغافورة، وفي المركز الخامس جامعة طوكيو اليابانية، كما جاءت جامعة هونغ كونغ في المركز السادس، وجامعة فودان الصينية في السابع، وجامعة تشجيانغ الصينية في المركز الثامن، وفي المركز التاسع الجامعة الصينية بهونغ كونغ، وجامعة شانغهاي جياو تونغ في المركز الـ10.

الإمارات اليوم

٢٥-٠٤-٢٠٢٥

• الإمارات اليوم

8 جامعات إماراتية ضمن أفضل 160 جامعة آسيوية

حلت ثماني جامعات إماراتية ضمن أفضل 160 جامعة في آسيا، حسب تصنيف مؤسسة «تايمز» للتعليم العالي للجامعات الآسيوية لعام 2025، حيث تصدرتها جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا التي جاءت في المركز 37، فيما حلت جامعة الإمارات في المركز 55، وجامعة أبوظبي في المركز 70، وجامعة الشارقة في المركز 88، بينما جاءت جامعة زايد في المركز 118، وجامعة العين في المركز 128، والجامعة الأميركية بالشارقة في المركز 148، إضافة إلى جامعة عجمان التي حلت في المركز 156. وتفصيلاً، تستخدم تصنيفات «تايمز» للتعليم العالي في آسيا، مؤشرات الأداء نفسها المستخدمة في تصنيفات الجامعات العالمية، لكن تمت إعادة معايرتها لتعكس سمات المؤسسات في آسيا، كما يتم تحكيم الجامعات في جميع مهامها الأساسية: التدريس والبحث ونقل المعرفة والتوقعات الدولية، لتوفير المقارنات المتاحة الأكثر شمولاً وتوازناً، ويعتمد تقييم الجامعات المتنافسة على مؤشرات بيئة التدريس (24.5%)، وبيئة البحث العلمي (28%)، وجودة البحث (30%)، والانفتاح الدولي (7.5%)، والصناعة (10%). ورصدت «الإمارات اليوم» تحقيق الجامعات الإماراتية تقدّماً في تصنيف الجامعات الآسيوية، مقارنة بالعام الماضي 2024، حيث تقدمت جامعة خليفة ثلاثة مراكز في ترتيب الجامعات الآسيوية لعام 2025، وانتقلت من المركز 40 إلى المركز 37، كما انتقلت جامعة الإمارات من المركز 58 إلى المركز 55، وتقدمت جامعة أبوظبي 19 مركزاً، حيث انتقلت من المركز 89 إلى المركز 70، كما انتقلت جامعة الشارقة في المركز 96 إلى المركز 88، وحافظت الجامعة الأميركية في الشارقة على تصنيفها للعام الثاني على التوالي، فيما دخلت جامعتا العين وعجمان تصنيف الجامعات الـ150 الأفضل هذا العام. وضم التصنيف 853 جامعة من 35 دولة وإقليماً آسيوياً، من بينها 81 جامعة عربية من 11 دولة عربية، منها 29 جامعة سعودية و21 جامعة عراقية، و12 جامعة من الأردن، وثماني جامعات إماراتية، وخمس جامعات لبنانية، وجامعتان من الكويت، وجامعة لكل من سلطنة عمان وفلسطين وقطر وسورية. واحتفظت جامعة خليفة بصدارة الجامعات على مستوى دولة الإمارات، فيما حلت في المركز الثاني على مستوى الدول العربية في التصنيف، كما جاءت جامعة الإمارات في المركز الثاني محلياً والرابع عربياً، وحلت جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في المركز 31 آسيوياً والأولى عربياً، وجامعة قطر في المركز 54 آسيوياً والثالث عربياً. من جانبه، قال رئيس جامعة خليفة، البروفيسور إبراهيم الحجري: «يعكس التقدم الذي تشهده جامعة خليفة في مختلف التصنيفات العالمية، قوة منظومتنا البحثية وملاءمة برامجنا الأكاديمية للسياق العالمي، حيث تلعب جامعة خليفة دوراً مهماً في دعم نمو القطاعات الصناعية والتعاون العلمي، سواء داخل الدولة أو على المستويين الإقليمي والعالمي، فيما تسهم في الوقت نفسه في تطوير البحوث عن طريق احتضان ألمع العقول، ودعم عجلة التطور في الابتكار، وبناء علاقات شراكة تتخطى الحدود». أفضل 10 جامعات آسيوية جاءت خمس جامعات صينية ضمن المراكز الـ10 الأولى في قائمة أفضل الجامعات الآسيوية لعام 2025، وجاءت الجامعات الـ10 الأُول بالترتيب كما يلي: في المركز الأول جامعة تسنغوا الصينية، وفي المركز الثاني جامعة بكين الصينية، وفي المركز الثالث جامعة سنغافورة الوطنية، وفي المركز الرابع جامعة نانيانغ التكنولوجية من سنغافورة، وفي المركز الخامس جامعة طوكيو اليابانية، كما جاءت جامعة هونغ كونغ في المركز السادس، وجامعة فودان الصينية في السابع، وجامعة تشجيانغ الصينية في المركز الثامن، وفي المركز التاسع الجامعة الصينية بهونغ كونغ، وجامعة شانغهاي جياو تونغ في المركز الـ10.