تتزايد أهمية أجهزة الكشف المباشر بالأشعة السينية في التشخيص الطبي نظرًا لدقتها العالية في تحليل الطاقة وتكاملها مع الأنظمة. في السنوات الأخيرة، حظيت بيروفسكايتات الهاليد الخالية من المعادن (الطابعات متعددة الوظائف) باهتمام كبير نظرًا لقابليتها للضبط الهيكلي وتوافقها الحيوي. ومع ذلك، غالبًا ما تتطلب الأجهزة الحالية جهد تشغيل عاليًا لتحسين كفاءة استخدام الناقل، مما قد يتسبب في تلف البلورات وهجرة الأيونات، مما يحد من تطبيقاتها.
صمم فريق البحث، بقيادة البروفيسور جين تشي وين في كلية الفيزياء بجامعة لانزو، سلسلة من مواد طابعة متعددة الوظائف الجديدة من خلال تنظيم هياكل الأيونات بشكل استراتيجي في مواقع شبكية مختلفة. يُحسّن هذا النهج التفاعلات البلورية الداخلية، مما يُحسّن بشكل كبير استقرار الجهاز في ظل المجالات الكهربائية العالية والإشعاع المكثف (كما هو موثق فيأنجو، كيمياء، تعليم دولي2022، 2023؛أدف. ماتر.2023؛نانو ليت.2023؛إن بي جيه الإلكترون المرن.(2024).
في الآونة الأخيرة، اقترح الفريقاستراتيجية الكشف ذاتية التشغيلبالاستفادة من التأثير الكهروضوئي الشامل (بي بي في إي). بتقليل تماثل الكاتيون في الموقع A، حفّزوا قطبية البلورة لتعزيز مجالات الاستقطاب الداخلية، مما أتاح فصلًا وتجميعًا فعالين للناقلات دون جهد خارجي. حقق الجهاز الناتج حساسية فائقة عند انحياز 0 فولت، وكان رائدًا في نظام تصوير حوسبة مستشعر دددههين لأنظمة الأشعة السينية عالية الأداء. نُشرت هذه النتائج فيالمواد المتقدمة(2025،37، 2502335).
تصوير جهد الدائرة المفتوحة الضمني القائم على التلألؤ الضوئي لاختبار الخلايا الشمسية البيروفسكايتية في الموقع
قام فريق من جامعة نيو ساوث ويلز (جامعة نيو ساوث ويلز) بتطوير طريقة غير تلامسية لمراقبة الخلايا الشمسية البيروفسكايت (شركات الخدمات الخاصة) في الهواء الطلق باستخدامالتصوير الضوئي (اللغة الإنجليزية:)وتعيين جهد الدائرة المفتوحة الضمني (ايفوك)يتيح هذا النهج إجراء تحليل مكاني في الوقت الفعلي لتدهور الأداء تحت ضوء الشمس الطبيعي - وهو الأول من نوعه في مجال التصوير الكمي الخارجي لـ ايفوك.
يتطلب تصوير اللغة الإنجليزية: التقليدي بيئات مظلمة لتجنب تداخل الضوء المحيط. على النقيض من ذلك، تستخدم هذه التقنية ضوء الشمس كمصدر للإثارة ومرشح نطاق تمرير ضيق (بي بي إف) لعزل إشارات اللغة الإنجليزية:. وقد أثبت الفريق فعاليتها على وحدات صغيرة بأبعاد 5 سم × 5 سم وخلايا بمساحة 0.06 سم² (كفاءة 20%) في سيدني، محققين بذلكخطأ ايفوك أقل من 5%من خلال معايرة عامل التباين الأحادي (بي بي إف). يتضمن هذا الإعداد منخفض التكلفة كاميرا سي إم أو إس فلكية، وعدسات صناعية، ومرشحات بصرية جاهزة.
وفقًا للباحث الرئيسي فيليكس جايوت، تُوفر هذه الطريقة رؤىً مكانيةً لآليات التحلل (مثل تغيرات مقاومة التلامس، وإعادة التركيب غير الإشعاعي) التي لا تستطيع المراقبة الخارجية التقليدية (الكفاءة، وعامل التعبئة) رصدها. وستُوسّع الأبحاث المستقبلية نطاق هذه التقنية لتشمل الخلايا الكهروضوئية المركزة (CPV) والخلايا الشمسية الترادفية.
شراكة مدعومة من بيل جيتس تحقق رقمًا قياسيًا عالميًا في كفاءة الطاقة الشمسية باستخدام البيروفسكايت
وقد حقق المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة (المختبر الوطني للطاقة المتجددة) وشركة مكعب PV، الممولة من قبل بيل جيتس،سجل كفاءة معتمدة بنسبة 24.0٪لوحدة كهروضوئية دقيقة من البيروفسكايت. يمثل هذا الإنجاز خطوةً حاسمةً نحو تطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية من الجيل الثالث.
تتمتع مواد البيروفسكايت بمزايا مقارنة بالسيليكون:انخفاض تكاليف التصنيع،مرونة خفيفة الوزن، وحد كفاءة نظري يبلغ 33%. تستخدم الوحدة الدقيقة خلايا مترابطة لتحقيق التوازن بين الكفاءة العالية وقابلية التوسع على مساحات واسعة، وهو ما يمثل تحديًا لتسويق البيروفسكايت تجاريًا. وقد عززت الابتكارات في ترسيب الأغشية الرقيقة وتصميم الواجهة هذا الإنجاز.
على الصعيد العالمي، تتسارع الأبحاث المتعلقة بالبيروفسكايت:
الصين:جامعة هاينان (كفاءة 27.32%)، جامعة نانجينغ (28.2% للخلايا الترادفية المصنوعة بالكامل من البيروفسكايت).
التطبيقات:الأنظمة الكهروضوئية المتكاملة في المباني (BIPV)، والإلكترونيات القابلة للارتداء، والأنظمة الكهروضوئية المتكاملة في المركبات.
بفضل التصنيع الأمثل، يمكن للبيروفسكايت أن يعمل على خفض تكاليف النظام وتوسيع نطاق اعتماد الطاقة المتجددة.
