تطوير تقنية لشحن الهواتف الذكية بواسطة ألواح شمسية شفافة مخفية في الشاشة

لطالما كانت القدرة على شحن الهاتف من الشمس، باستخدام الزجاج الموجود في الشاشة، حلما للمستخدمين، لكن المواد اللازمة لجعل ذلك ممكنا عمليا غير متوفرة.

وهذا يجعل تطوير هذه التكنولوجيا صعبا، وذلك لأن المواد اللازمة لجعل الخلايا الشمسية شفافة هي طبقات أشباه الموصلات، المسؤولة عن التقاط الضوء وتحويله إلى تيار كهربائي يمكنه تشغيل الهاتف.

ومع ذلك، من الممكن في المستقبل القريب تشغيل الهواتف الذكية بألواح شمسية غير مرئية مدمجة في شاشة الجهاز.

واقترح البروفيسور جوندونغ كيم وزملاؤه من جامعة إنتشون الوطنية في كوريا الجنوبية أنه يمكن استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم أو أكسيد النيكل.

ويعد إنتاج أكسيد التيتانيوم صديقا للبيئة وغير سام، فضلا عن قدرته على امتصاص الضوء فوق البنفسجي غير المرئي مع السماح بنطاق الضوء المرئي بالمرور عبره.

وبالمثل، يتمتع أكسيد النيكل بشفافية بصرية عالية، فضلا عن كونه أحد أكثر العناصر وفرة على كوكب الأرض ويمكن تصنيعه في درجات حرارة منخفضة.

واستخدمت الخلية الشمسية التي أعدها الباحثون ركيزة زجاجية، جزيء يعمل عليه إنزيم وإلكترود معدني، وُضعت عليه أشباه موصلات التيتانيوم والنيكل، متبوعا بطلاء نهائي من أسلاك الفضة النانوية التي تعمل كقطب كهربائي ثان في خلية البطارية.

وكانت النتائج واعدة. مر أكثر من نصف الضوء المرئي عبر الخلية، ما يمنحها تأثيرا شفافا، مع كفاءة تحويل طاقة تبلغ 2.1%، عالية بشكل ملحوظ، مع الأخذ في الاعتبار أن الخلية تستهدف جزءا صغيرا فقط من طيف الضوء من أجل الاختفاء الرئيسي.

وقال البروفيسور كيم: “في حين أن هذه الخلية الشمسية المبتكرة ما تزال في مهدها، فإن نتائجنا تشير بقوة إلى أن المزيد من التحسين ممكن للخلايا الكهروضوئية الشفافة من خلال تحسين الخصائص البصرية والكهربائية للخلية”.

ونُشرت الدراسة بعنوان “الخلايا الكهروضوئية الشفافة وأجهزة الكشف الضوئية ذاتية التشغيل بواسطة TiO2 / NiO heterojunction”، في مجلة Journal of Power Source في وقت سابق من يناير الجاري.

وقد يكون لتطوير خلية طاقة في شاشة الهاتف التي تستخدم الطاقة الشمسية، بدلا من الاعتماد على كابلات الشحن، تأثيرات بيئية مفيدة بالإضافة إلى تطوير الهاتف الذكي الذي لا يحتوي على منافذ والذي توقعه الكثيرون لسنوات.