ظل استعمال النوافذ الشمسية لتوليد كهرباء مستدامة وموثوقة مادة خصبة لأبحاث العلماء والمتخصصين لعقود، لكن تلك التقنية شهدت نقطة تحول قد تشعل ثورة في مسار التحول الأخضر.
وتُسابق حكومات الدول الزمن لاستبدال الكهرباء المولدة من المصادر المتجددة بالوقود الأحفوري، بهدف الوفاء بالتزاماتها المناخية وتعزيز أمن الطاقة.
وتسارعت وتيرة تطوير الخلايا الشمسية شبه الشفافة، التي لديها القدرة على أن تحلّ محلّ زجاج النوافذ وتصبح مولدات للكهرباء، خلال السنوات الأخيرة، ما يمكّن العديد من المباني، لا سيما ذات الوجهات الزجاجية، من تحقيق الاكتفاء الذاتي من الكهرباء، بحسب ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.
أصبح حُلم تطوير النوافذ الشمسية وتحويلها إلى واقع ممكنًا، مع نجاح الباحثين من مدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية، ومقرّها سويسرا، ومعهد طوكيو للتكنولوجيا، في ابتكار نهج يساعد على تحويل النوافذ إلى ألواح شمسية شفافة بالكامل، تولّد الكهرباء في المباني التي تُركَّب فيها عبر تفجير زجاج التيلوريت باستعمال ضوء الليزر، وفق دراسة نشرتها دورية فيزيكال ريفيو أبلايد (Physical Review Applied) العالمية.
وفي معرض تعقيبه على إمكانات تقنية النوافذ الشمسية، قال الباحث ومدير مختبر غالاتيا التابع لمدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية إيف بيلوارد: “نظرًا لأن التيلوريوم مادة شبه موصلة، فقد تساءلنا إذا كان بمقدورنا كتابة أنماط على سطح زجاج التيلوريت، لديها القدرة على توليد الكهرباء بموثوقية عند تعرّضها للضوء، وكانت الإجابة: نعم”.
ويبني بيلوارد استنتاجه على اكتشاف مفاده أن التيلوريت المنفوخ بالليزر يشكّل بلورات التيلوريوم وأكسيد التيلوريوم النانوية شبه الموصلة، وفق تقرير رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
وخلص الباحثون إلى نتيجة مفادها أن زجاج التيلوريت المحفور بضوء الليزر يتمتع بالقدرة على إنتاج ألواح شمسية شفافة.
وفي هذا الصدد، قال بيلوارد: “التطور المثير للاهتمام في تقنية النوافذ الشمسية هو عدم الحاجة إلى مواد إضافية في هذه العملية؛ إذ إنك لا تحتاج إلّا إلى زجاج التيلوريت وليزر الفيمتوثانية لصنع مادة ضوئية موصلة نشطة”.
باستعمال قطع صغيرة من زجاج التيلوريت المصنوع بوساطة معهد طوكيو للتكنولوجيا، عرض الباحثون في مدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية الزجاج إلى ليزر الفيمتوثانية؛ ما أدى إلى حفر نمط بسيط من الخطوط في السطح.
