كشف معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، الجامعة البحثية المستقلة للدراسات العليا التي تركز على تقنيات الطاقة المتقدمة والتنمية المستدامة، عن مشروع بحثي لتطوير جهاز جديد قادر على تعقب أشعة الشمس وتركيزها نحو خلايا شمسية عالية الكفاءة دون الحاجة إلى تحريكه ميكانيكياً لتتبع مسار الأشعة الشمسية. وقال هاري أبوستولريس، المهندس الباحث في المعهد: تقوم نظم الخلايا الكهروضوئية المركزة التقليدية بتحريك الألواح الشمسية، بحيث تصبح في مواجهة أشعة الشمس، وذلك باستخدام جهاز تعقب ميكانيكي باهظ الثمن وكبير الحجم بالنسبة إلى أسطح المنازل، في حين نعمل في معهد مصدر على إنجاز عملية التعقب من خلال نظام مسطح وثابت، حيث يجري تتبع مسار الأشعة الشمسية اعتماداً على تغير الخواص الضوئية لجهاز التقاط الأشعة. سيليكون ويتكون نظام تعقب أشعة الشمس الذي يقترحه الفريق البحثي من صندوق شمعي داكن مصنوع من مادتي السيليكون والكيروسين، وعدسات تُثبت أمامه لتسليط أشعة الشمس على بقعة محددة من سطح الصندوق، فتتحول مادة الصندوق في هذه البقعة بفعل حرارة الأشعة إلى مادة شفافة تسمح بنفاذ الأشعة فوق الحمراء والمرئية التي تحملها أشعة الشمس إلى الصندوق، ليتم بعدها حجز الأشعة المنعكسة واستخدامها من قبل خلايا كهروضوئية عالية الكفاءة. وبذلك يتغير موقع بقعة نفاذ الأشعة تبعاً لحركة الشمس، ما يضمن نفاذ الأشعة إلى داخل الجهاز على نحو متواصل، وبدون الحاجة إلى تحريك الجهاز. وتحقق نظم الخلايا الكهروضوئية المركزة التقليدية كفاءة عالية - تبلغ 30% أو أكثر - في تحويل الضوء إلى كهرباء عبر تركيز أشعة الشمس مباشرة على خلايا شمسية متعددة الوصلات. وتقوم هذه النظم كبيرة الحجم بتتبع مسار أشعة الشمس على مدار اليوم اعتماداً على أجهزة ميكانيكية ثقيلة ومكلفة تدور حسب حركة الشمس. ألواح وتُستخدم الخلايا الكهروضوئية المتعددة بشكل رئيسي ضمن نظم ألواح الطاقة الشمسية الخاصة بأسطح المنازل، والتي تُصنع عادة من السيليكون أو رقاقة رفيعة من خلايا أشباه الموصلات مع كفاءة تتراوح بين 15-20%، ويسيطر هذا النوع من النظم الشمسية حالياً على سوق الطاقة الشمسية. وقد فاق عدد ألواح الطاقة الشمسية التي تم تركيبها على الأسطح في الولايات المتحدة الأميركية خلال الربع الأول من هذا العام عدد محطات طاقة الغاز الطبيعي.