مؤتمر الشرق الأوسط وشمال إفريقيا للطاقة الشمسية 2023 يرسم ملامح الجيل القادم من تقنيات الطاقة الشمسية

دبي، الإمارات العربية المتحدة، 18 نوفمبر 2023: ناقش نخبة من كبار المتحدثين والباحثين والمختصين العالميين خلال الدورة الأولى من مؤتمر الشرق الأوسط وشمال إفريقيا للطاقة الشمسية 2023، المفاهيم الجديدة وغير التقليدية لتقنيات مستقبل الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والمجالات التي ترسم ملامح الجيل القادم من تقنيات الطاقة الشمسية.

ونظمت هيئة كهرباء ومياه دبي المؤتمر الذي يعتبر أول مؤتمر علمي وتقني من نوعه في المنطقة متخصص في مجال الأنظمة الكهروضوئية، في الفترة من 15 إلى 18 نوفمبر 2023 في مركز دبي التجاري العالمي.

وأشار معالي سعيد محمد الطاير، العضو المنتدب الرئيس التنفيذي لهيئة كهرباء ومياه دبي، إلى أن المؤتمر يوفر منصة عالمية لتحفيز تطوير التقنيات الكهروضوئية المستقبلية، من خلال إتاحة المجال لتبادل المعارف والخبرات، ومناقشة الأوراق البحثية والاكتشافات العلمية في هذا المجال.

وأضاف معالي سعيد محمد الطاير: "يرسخ المؤتمر جهود الهيئة في مجال الابتكار والبحوث والتطوير في قطاع الطاقة الشمسية والمتجددة، وتحقيق رؤية سيدي صاحب السمو الشيخ محمد بن راشد آل مكتوم، نائب رئيس الدولة رئيس مجلس الوزراء حاكم دبي، رعاه الله، لتعزيز مكانة دبي كمركز عالمي للبحث والتطوير في قطاعات الاستدامة، وتحقيق استراتيجية الحياد الكربوني 2050 لإمارة دبي. ويسهم المؤتمر في تعزيز الجهود لتسريع وتيرة العمل المناخي، ودفع عجلة تحول الطاقة، وإحداث قفزة نوعية على طريق تحقيق الحياد الكربوني، ومستقبل أكثر استدامة وإشراقاً لأجيالنا القادمة. ويبحث المؤتمر بشكل رئيسي في سبل مواجهة التحديات التي يفرضها التغير المناخي والتلوث في مختلف أنحاء العالم، وفي منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا بشكل خاص، والتقنيات التي من شأنها التخفيف من حدته، وتسريع تحسين أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وزيادة كفاءتها وموثوقيتها واعتماديتها."

تمحورت الأوراق البحثية التي يتم عرضها خلال مؤتمر الشرق الأوسط وشمال إفريقيا للطاقة الشمسية 2023 حول مجموعة واسعة من المواضيع ومنها: المفاهيم الجديدة وغير التقليدية للتقنيات المستقبلية، ومواد وأجهزة الخلايا الكهروضوئية السيليكونية، والبيروفسكايت والمواد العضوية والخلايا الشمسية، والنماذج الكهروضوئية وموثوقية الأنظمة الكهروضوئية في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، والمصادر الشمسية للأنظمة الكهروضوئية والتنبؤ بإنتاج الطاقة الشمسية، والأجهزة الإلكترونية لتحويل الطاقة، وتكامل الشبكة، وجميع الميادين التي من شأنها تسريع التحول إلى الطاقة الخضراء.

المفاهيم الجديدة وغير التقليدية لتقنيات المستقبل

تناولت الأوراق البحثية المقدمة في المؤتمر الظواهر الفيزيائية والكيميائية والضوئية الأساسية، وأحدث الدراسات حول المواد الجديدة وتصاميم الأجهزة المبتكرة، فضلاً عن طرق إدارة الجسيمات الضوئية (الفوتونات). وناقش المؤتمر الارتباط الفعال بين الضوء الذي تتعرض له الخلية الشمسية من جهة وضمان الحد الأدنى من الفاقد، والاستخدام الفعال للطاقة التي يمنحها كل فوتون من جهة ثانية. كما بحث المؤتمر المواد الجديدة لكافة أجزاء الخلايا الشمسية، والهياكل النانوية، والتصاميم الجديدة متعددة الوصلات، وطرق الإدارة الضوئية المتقدمة، والمواد والعمليات الجديدة التي تعزز التناغم بين مجمل المكونات، وآليات التحويل غير التقليدية. كما جري البحث عن أحدث تقنيات الطاقة الشمسية المتطورة الخاصة بتطبيقات الفضاء واستغلال الطاقة بكفاءة، وتضمن ذلك الطاقة الشمسية المركزة، التي اكتسبت زخماً كبيراً في السنوات الأخيرة بسبب كفاءتها العالية وقدرتها التخزينية التي يمكن أن تكون بمثابة مصدر فعال للطاقة أثناء ساعات الليل. وجري البحث كذلك عن العديد من جوانب الطاقة الشمسية المركزة لاكتساب فهم شامل لتصميم مستقبلات الطاقة الشمسية ونمذجة وتطبيقات نظام تحويل الطاقة الحرارية وتخزينها.

الموصلات الكهربائية والمواد المتقدمة غير التقليدية، والتقنيات المبتكرة للحيلولة دون تراكم الغبار

بحث المؤتمر تطوير مواد متقدمة تشمل الموصلات الكهربائية للخلية الشمسية، والمواد التي تساهم في تحسين امتصاص الإشعاع الشمسي، بالإضافة إلى تقنيات تحسين الأداء والكفاءة والموثوقية للخلايا الشمسية الكهروضوئية. وشملت المواضيع المواد المتقدمة للطاقة الشمسية، بما في ذلك مواد امتصاص الإشعاع الشمسي، والموصلات الكهربائية مثل الموصلات الانتقائية للنواقل، ومواد التوصيل الشفافة وأكسيدات التوصيل الشفافة. وركز المؤتمر على دور تصميم واختيار المواد الجديدة في الخلايا الشمسية الكهروضوئية البلورية والأغشية الرقيقة والخلايا الكهروضوئية متعدد الوصلات وذات البنية النانوية، إضافة إلى إمكانية تمكين فئة جديدة تماماً من الأجهزة. كما جري مناقشة أوراق بحثية تصف التطور النظري أو/و التجريبي للمواد المستوحاة من البيروفسكايت أيضاً.

الخلايا الشمسية والإدارة المتقدمة للضوء والتشكيل الطيفي

سلط المؤتمر الضوء على استخدام التعديلات على هندسة المواد والخلايا لتحسين الأداء، بدءاً من المواد ذات البنية النانوية ومواد النقاط الكمومية إلى التركيبات ثلاثية الأقطاب. كما شهد المؤتمر طرح مقترحات حول تصاميم جديدة وأشكال متنوعة في المواد مثل البنى النانوية وتنفيذ استخدامات جديدة للحصر الكمومي واستغلال تباين الأبعاد، إضافة إلى المواد والطبقات المتعددة التي تشكل بنية متعددة الطبقات. وخصص المؤتمر مساحة خاصة لبحث تطوير التقنيات التي من شأنها ضمان استخدام الخلية الشمسية بفعالية لمعظم الفوتونات الواردة من أجل تعزيز كفاءة تحويل الطاقة.

التقنيات الخاصة لتطبيقات الفضاء

غطي المؤتمر جميع جوانب إنتاج الطاقة الشمسية في بيئات قاسية جداً، ومنها بيئة الفضاء والفضاء القريب. وتناولت الأوراق البحثية مجمل نطاق تقنيات الخلايا الشمسية تحت هذه الظروف، بدءاً من تقنيات الخلايا والمواد وصولاً إلى الأنظمة الكاملة. كما طرح المؤتمر مواضيع أخرى ضمن مجال خلايا الطاقة الشمسية وأنظمة الخلايا الشمسية للفضاء التي تشمل تقنية الألواح الشمسية وأنظمة الألواح الشمسية. علاوة على ذلك، ناقش المؤتمر سبل مواجهة مختلف التحديات في هذا المجال، ومنها الموثوقية والتنبؤ الصحيح بالأداء في المدار الفضائي، وضمان دورة حياة طويلة نموذجية، ومناقشة تحديات صيانة الأنظمة الشمسية الكهروضوئية في الفضاء.

تحليل أداء الطاقة الشمسية المركزة والاكتشافات الحديثة

أولى المؤتمر أهمية بالغة لمناقشة الطاقة الشمسية المركزة (CSP) لدورها في إنتاج الكهرباء الخضراء والحرارة الخضراء والهيدروجين الأخضر. ويشهد المؤتمر مناقشة مختلف أنظمة هذه التقنية، مثل عاكسات القطع المكافئ وأبراج الطاقة الشمسية المحاطة بالمرايا العاكسة، والمعدات الجامعة للضوء بالاعتماد على عدسة فريسنل، وغيرها. ويبحث المؤتمر أيضاً آلية تخزين الطاقة والخصائص السائلة المرتبطة بها.