# فريق مارتن غرين حول البيروفسكايت في الفضاء: خسارة 20% > نظرة متعمقة في دراسة جديدة من عائلة Nature حول خلايا البيروفسكايت الشمسية في الفضاء، تكشف أن العدو الحقيقي ليس الإشعاع الكوني بل الظروف القصوى ![فريق مارتن غرين حول البيروفسكايت في الفضاء: خسارة 20%](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260625/53c1bc963c986dd53439e13d227cb386.webp) - ** 2026-06-25 - ** 779 مشاهدة - ** [المدونة](./Blog.html) ## فريق مارتن غرين حول البيروفسكايت في الفضاء: خسارة 20% **إجابة سريعة:** يعيد بحث من مجموعة مارتن غرين صياغة افتراض شائع حول خلايا البيروفسكايت الشمسية في الفضاء. العقبة الأكثر تكراراً في الخلايا الكهروضوئية الفضائية هي الإشعاع الكوني، لكن القياسات هنا تشير بدلاً من ذلك إلى التغير الدوري في درجة الحرارة: خلية البيروفسكايت في المدار تتأرجح بين ذروة تبلغ نحو 80 °C و−80 °C، والمادة لا تصمد في هذا النطاق بقدر ما تصمد في بيئة الإشعاع. سجلت بيانات الأقمار الصناعية من NOAA-21 تغيرات في درجة الحرارة تضمنت تقلبات بنحو 6.77 °C و16 °C خلال نوافذ زمنية قصيرة، ويقارن التحليل بينها وبين أرقام التبريد الإشعاعي القريبة من 1.89 °C و1.67 °C. الاستنتاج العملي هو أن تطوير البيروفسكايت الفضائي يجب أن يستهدف الاستقرار الحراري أولاً. أما بالنسبة للتصنيع الأرضي، فإن الهشاشة نفسها هي ما يجعل نافذة التصفيح والمواد الحابسة لخلايا البيروفسكايت الترادفية أضيق من السيليكون. تصنيع وحدات PV · بقلم جيري، Ooitech ## مقدمة > حقيقة مفاجئة: أكبر عقبة أمام "حلم الفضاء" للبيروفسكايت ليست الإشعاع الكوني — بل تذبذب درجة الحرارة بعشرات الدرجات الذي يعاني منه القمر الصناعي أثناء دورانه حول الأرض 15 مرة يوميًا. تقريبًا نفس التذبذب الذي تواجهه وحدات السيليكون البلوري في اختبار TC. قبل بضعة أيام سألني صديق يعمل في أنظمة الطاقة للأقمار الصناعية: "أنتم أهل الطاقة الشمسية تتحدثون دائمًا عن كفاءة البيروفسكايت. هل يمكن استخدامه في الأقمار الصناعية الصغيرة؟ إنه خفيف وذو كثافة طاقة عالية." قلت: "لا تتعجل في النظر إلى الكفاءة. هل تعرف كم صدمة حرارية يتعرض لها القمر الصناعي في يوم واحد في المدار؟" قال: "أليس فقط حار نهارًا وبارد ليلًا؟" "نعم، لكن هل تعرف مدى سرعة تسخينه من -80 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية؟" فكر قليلًا: "بضع درجات في الدقيقة؟" "البيانات المقاسة: 6.77 درجة مئوية في الدقيقة. بعض المختبرات، لمحاكاة البيئة الفضائية، ترفعها مباشرة إلى 16 درجة مئوية في الدقيقة." توقف: "هل يمكن للبيروفسكايت تحمل ذلك؟" "لا يمكن. هناك ورقة بحثية جديدة تمامًا في مجلة شقيقة لـ Nature تدرس هذا بالضبط." هذه الورقة (Energy & Environmental Science، DOI:10.1039/d5ee03704b) هي تعاون بين UNSW وKRICT الكورية وجامعة ساري البريطانية. استخدموا بيانات حقيقية من الأقمار الصناعية لتحديد معيار اختبار، ثم وضعوا البيروفسكايت في غرفة صدمة حرارية من -80 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية لمدة 100 دورة ليروا ما ينجو. دعني أوضح هذا بلغة الطاقة الشمسية البسيطة. ## الصدمة الحرارية في الفضاء أقسى بكثير مما تظن في المدار الأرضي المنخفض (LEO، ارتفاع 200-2000 كم)، يدور القمر الصناعي حول الأرض حوالي 15 مرة يوميًا. كل مدار يمر بتبديل من ضوء الشمس إلى ظل الأرض ثم العودة إلى ضوء الشمس. ما مدى سرعة هذه العملية؟ انظر إلى الشكل 2c: بيانات مقاسة من القمر الصناعي NOAA-21 — عند الانتقال من الظل إلى ضوء الشمس، معدل التسخين هو 6.77 درجة مئوية/دقيقة. عند الانتقال من ضوء الشمس إلى الظل، معدل التبريد ألطف، حوالي 1.89 درجة مئوية/دقيقة (لأن الحرارة تُبدد بالإشعاع، وهو أبطأ). هذا المعدل أسرع 4 مرات من المعدل المطلوب 1.67 درجة مئوية/دقيقة وفقًا لمعيار IEC 61215 على مستوى الأرض. يتراوح نطاق درجة حرارة سطح القمر الصناعي بين -90 درجة مئوية و+80 درجة مئوية (الشكل 1ب). نطاق التأهيل وفقًا لمعايير ECSS (التعاون الأوروبي لتوحيد معايير الفضاء) أوسع حتى: -175 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية. لذا حددت هذه الورقة شرط الاختبار المتسارع التالي (الشكل 2د): - نطاق درجة الحرارة: -80 درجة مئوية ↔ +80 درجة مئوية - معدل الارتفاع: 16 درجة مئوية/دقيقة - عدد الدورات: 100 16 درجة مئوية/دقيقة هو 2.4 ضعف المعدل المقاس لـ NOAA-21. لم يعد هذا "محاكاة" — إنه تقادم متسارع، باستخدام ظروف أقسى لكشف نقاط ضعف المادة بسرعة. ## ماذا يحدث للبيروفسكايت تحت الصدمة الحرارية المادة المستخدمة هي FAPbI₃، أحد أنظمة البيروفسكايت أحادية الوصلة الأعلى كفاءة المتاحة (كفاءة المختبر >27%). لكن FAPbI₃ لديه ضعف قاتل: فهو غير مستقر حراريًا في درجة حرارة الغرفة ويتحول بسهولة من الطور α (أسود، نشط للغاية) إلى الطور δ (أصفر، غير نشط). لتثبيت الطور α، يُضاف عادةً القليل من MAPbBr₃. اختبرت الورقة خمس تركيزات: 0%، 1%، 3%، 5%، و7%. انظر إلى محاكاة الديناميكا الجزيئية (الشكل 3أ): عند تسخين FAPbI₃ من -80 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية، ينمو ثابت الشبكة، وتبدأ ثمانيات الأسطح PbI₆ في الميل، وتزداد إزاحة أيونات FA — البنية "ترتجف." الآن انظر إلى XRD بعد 100 دورة صدمة حرارية (الشكل 3ج-د): | تركيز MAPbBr₃ | 0% | 1% | 3% | 5% | 7% | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | التغير بعد الصدمة الحرارية | ظهور كمية كبيرة من الطور δ | مستقر | مستقر | مستقر | زيادة PbI₂ | الخلاصة: إضافة القليل (1-5%) يثبت الطور α، لكن الإضافة الزائدة (7%) تسبب ترسيب PbI₂، وهو أمر أسوأ في الواقع. الآن انظر إلى KPFM (مجهر قوة كلفن) لقياس الجهد السطحي (الشكل 4): - عينة 1%: بعد الصدمة الحرارية، يزداد فرق الجهد بين الحبيبات، مما يشير إلى أن حدود الحبيبات تصبح مراكز إعادة اتحاد - عينة 5%: بعد الصدمة الحرارية، يكون توزيع الجهد أكثر انتظامًا والضرر أقل تستخدم الورقة SPV (الجهد الضوئي السطحي) لقياس ذلك كميًا — كلما زاد SPV، كانت أفضلية فصل حاملات الشحنة المولدة ضوئيًا أفضل. SPV للعينة 5% حوالي 1.5 ضعف العينة 1%. ## تم تحويلها إلى خلايا، كم تبقى قاموا ببناء هيكل خلية كامل: ITO/SnO₂/perovskite/PEAI/PTAA/Au، مع تغليف مفرغ من الهواء ووضعها في غرفة الصدمة الحرارية. النتائج (الشكل 5ب): | تركيز MAPbBr₃ | 1% | 5% | | --- | --- | --- | | الاحتفاظ بالكفاءة بعد الصدمة الحرارية | ~62% | ~80% | العينة بنسبة 5%، بعد نجاحها في 100 دورة من الصدمة الحرارية -80°C ↔ +80°C، ما زالت تحتفظ بحوالي 80% من كفاءتها. انظر إلى منحنيات J-V (الشكل 5ج-د): - العينة بنسبة 1%: Jsc و FF ينخفضان بشكل كبير - العينة بنسبة 5%: شكل المنحنى محفوظ بشكل أفضل بكثير EQE (الشكل 5هـ-و) يؤكد ذلك: العينة بنسبة 1% تنخفض عبر النطاق بأكمله، بينما العينة بنسبة 5% تنخفض قليلاً فقط في منطقة الطول الموجي الطويل (700-800 نانومتر) — ربما بسبب عدم تطابق التمدد الحراري في الواجهة. ## كيف تؤدي على ارتفاع 35 كم بعد الاختبارات المعملية، احتاجوا إلى شيء حقيقي. بالتعاون مع جامعة بيزا في إيطاليا، أرسلوا الخلايا إلى ارتفاع 35 كم على بالون عالي الارتفاع (الشكل 6أ). عند هذا الارتفاع، الضغط الجوي هو فقط 2% من مستوى الأرض، كثافة الهواء 1.5%، درجة الحرارة يمكن أن تصل إلى -40°C، وتواجه الخلايا إشعاعًا فوق بنفسجيًا قريبًا من الفضاء وطيف AM0. النتائج (الشكل 6و): - العينة بنسبة 1%: PCE ينخفض ببطء مع ارتفاع الارتفاع - العينة بنسبة 5%: PCE يرتفع فعليًا مع زيادة الارتفاع لماذا تؤدي العينة بنسبة 5% بشكل أفضل على الارتفاعات العالية؟ مع زيادة الارتفاع، تزداد الإشعاعية ويجب أن يزيد Jsc خطيًا. لكن ميل زيادة Jsc للعينة بنسبة 1% هو فقط 0.00016، بينما للعينة بنسبة 5% هو 0.00364 — فرق بمقدار عشرة أضعاف. هذا يظهر أن العينة بنسبة 1% تعاني من إعادة اتحاد غير إشعاعية شديدة — يتم ابتلاع حاملات الشحنة المولدة ضوئيًا بواسطة عيوب حدود الحبيبات قبل أن تظهر حتى. بيانات KPFM SPV كانت قد ألمحت إلى هذه النتيجة مسبقًا. ## نقاط مهمة لمهندسي خط الإنتاج ### لا تنظر فقط إلى الكفاءة — انظر إلى مقدار ما يمكنها تحمله تقدم هذه الورقة إطار اختبار قوي: استخدم صدمة حرارية سريعة بمعدل 16°C/دقيقة للشيخوخة المتسارعة، ثم استخدم بالونًا عالي الارتفاع للتحقق من قرب الفضاء. نحن لا نبني أقمارًا صناعية، لكن هذا النهج قابل للنقل — عند تقييم مواد وعمليات جديدة، فكر في استخدام معدلات ارتفاع درجة حرارة أسرع لـ"اختبار الإجهاد" لكشف مشاكل الواجهة وحدود الحبيبات مبكرًا. ### قد تؤدي طرق التثبيت إلى مشاكل جديدة إضافة MAPbBr₃ إلى FAPbI₃ تعمل على تثبيت الطور α بالفعل. لكن إضافة كمية زائدة (7%) تسبب ترسب PbI₂ وتجعل الأمور أسوأ. هذا هو نفس المنطق كما في [مادة التغليف](https://www.ooitech.com/EVA-POE-EPE-Encapsulant-Film-for-Solar-Panel-Manufacturing-Complete-Technical-Guide.html) اختيار الفيلم — لا توجد وصفة عالمية، فقط "نقطة توازن". عند الاختيار، لا يمكنك النظر فقط إلى "هل هو موجود" — بل يجب أن تنظر إلى "كم المقدار". ### تتوافق البيانات المخبرية مع بيانات الارتفاعات العالية الجزء الأكثر صلابة في هذه الورقة هو أن فرق الجهد الضوئي السطحي (SPV) المقاس بواسطة KPFM يمكنه التنبؤ بفرق ميل تيار الدائرة القصيرة (Jsc)، وأن انخفاض كفاءة الكم (EQE) في الأطوال الموجية الطويلة يتوافق مع عدم تطابق التمدد الحراري عند الواجهة. تحليل الفشل الجيد يجب أن يتيح لك استخدام الأدوات المخبرية للتنبؤ بالأداء الميداني مسبقًا. ### استقرار السيليكون البلوري هو أعظم ميزة تنافسية له انظر إلى ظروف الاختبار في هذه الورقة: من -80 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية، 100 دورة، بمعدل 16 درجة مئوية/دقيقة. هذا لا يزال لا يصل إلى معيار ECSS، لكنه بالفعل روتيني للسيليكون البلوري. في اختبار TC200 (200 دورة حرارية) من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، يفشل السيليكون البلوري إذا تجاوز التدهور 2%. لكي تحل البيروفسكايت محل السيليكون البلوري، لا يكفي اللحاق بالكفاءة — بل يجب أن تتحمل 25 عامًا تحت نفس معايير الاختبار. ## استطلاع تفاعلي هل تؤمن بإرسال البيروفسكايت إلى الفضاء؟ اترك أفكارك في التعليقات. ## معلومات مرجعية - العنوان: نحو خلايا شمسية من البيروفسكايت متوافقة مع الفضاء: إرشادات لتحمل الصدمات الحرارية واختبار البالونات القريبة من الفضاء - السنة: 2026 - DOI: 10.1039/d5ee03704b ## رؤية Ooitech تؤمن Ooitech بأن: طريق البيروفسكايت إلى الفضاء لا يعتمد على مطاردة الكفاءة، بل على النجاة من دورات الصدمات الحرارية القاسية — وأن التحمل، وليس الكفاءة الخام، هو المقياس الحقيقي لقيمة الخلية الشمسية. --- ##### الوسوم: ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp) ### اطلب عرض سعر جميع التحميلات آمنة وسرية. ## نقدم خبرة يمكنك الوثوق بها خدمتنا معدات مباشرة من المصنع. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg) ### مزايا فعالة من حيث التكلفة نقدم قيمة استثنائية، ونحقق أقصى النتائج مع تحسين الميزانيات للعملاء. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg) ### فريقنا ذو الخبرة يتخصص محترفونا المهرة في الحلول المبتكرة والاستراتيجيات المخصصة. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg) ### أكثر من 15 عامًا من الخبرة في الصناعة الخبرة العميقة تضمن نتائج موثوقة ومواكبة للاتجاهات ومثبتة للنجاح. ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp ) ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp) ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ## ماذا يقول عملاؤنا عنا حولنا تشيد شهادات العملاء بفهمنا العميق لتحدياتهم، مما يؤدي إلى حلول مبتكرة وعائد استثمار قوي. التعاون طويل الأمد - بعضها لأكثر من عقد - يظهر ثقتهم ورضاهم. قصص نجاحهم تدفعنا إلى تجاوز التوقعات باستمرار. [اعرف المزيد **](#quote-form) ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) رجل ذو روح كبيرة. شكراً جزيلاً لزيارتك سيد وو. شكراً جزيلاً للخدمات المقدمة في تركيب المعدات وتدريب طلابي. أطيب شخص ومحترف في مجاله ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp) ### معهد جيزاخ للفنون التطبيقية ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) شكرًا لدعم ooitech الاحترافي وخدمة ما بعد البيع في الوقت المحدد. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp) ### ديارا من أفريقيا ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) شكرًا مرة أخرى جزيلًا على المساعدة الكبيرة جدًا في تحسين وإصلاح المصنع وأيضًا تعليم العمال كيفية استخدام الآلات ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp) ### مارك BIPV الفلبين ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) بفضل شركة Ooitech لتوفير معدات الإنتاج الآلية بالكامل—كان تركيبكم وخدمة ما بعد البيع ممتازة. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp) ### أمجد ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) شكرًا لـ Ooitech لتوفير معدات تجريبية عالية الملاءمة لخلايا BC الشمسية. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp) ### KTECH ## أحدث منتجاتنا ![STW-60A رأس طرف سلسلة القوباء: 20s/String](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774264892557837.webp) - [** ooitech](./stw-60a-automatic-shingled-string-cell-terminal-head-welding-machine-solar-module-busbar-welding-equipment.html) - [** 78157](./stw-60a-automatic-shingled-string-cell-terminal-head-welding-machine-solar-module-busbar-welding-equipment.html) ### STW-60A رأس طرف سلسلة القوباء: 20s/String ماكينة لحام رأس توصيل خلايا الأوتوماتيكي STW-60A للخلايا المتراكبة من Ooitech تستخدم تقنية التسخين بالأشعة تحت الحمراء للحام busbars على القطبين الموجب و ![روبوت تكديس خلايا السلسلة HS-PBR: 5 ثوانٍ/سلسلة، ±0.3mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774338062497258.webp) - [** راشيل](./robot-string-cell-layup-machine-hs-pbr-automated-solar-module-layup-system-ooitech.html) - [** 67513](./robot-string-cell-layup-machine-hs-pbr-automated-solar-module-layup-system-ooitech.html) ### روبوت تكديس خلايا السلسلة HS-PBR: 5 ثوانٍ/سلسلة، ±0.3mm آلة ترتيب الخلايا الشمسية الروبوتية HS-PBR من Ooitech توفر ترتيبًا آليًا عالي الدقة للخلايا الشمسية بدقة ±0.3 مم ووقت دورة ≤5 ثوانٍ لكل ![صندوق توصيل شمسي وصندوق ديود — بتصنيف IP67/IP68](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032739568544.jpg.webp) - [** راشيل](./Solar-Junction-Box-J-Box-Advanced-PV-Module-Protection-Power-Management-System.html) - [** 15295](./Solar-Junction-Box-J-Box-Advanced-PV-Module-Protection-Power-Management-System.html) ### صندوق توصيل شمسي وصندوق ديود — بتصنيف IP67/IP68 صندوق توصيل شمسي وصندوق ديود مع ديودات تجاوز بتصنيف IP67/IP68: حماية من النقاط الساخنة، موصلات MC4 ومراقبة اختيارية لتيار الوحدة الخاصة بك. ![SS-2500B ماكينة توصيل وربط الخلايا: 2400 خلية/ساعة، 3-20BB](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774258018905303.webp) - [** ooitech](./SS-2500B-Full-Automatic-Solar-Cell-Tabber-Stringer-Machine-High-Speed-Production-Line-Equipment.html) - [** 36894](./SS-2500B-Full-Automatic-Solar-Cell-Tabber-Stringer-Machine-High-Speed-Production-Line-Equipment.html) ### SS-2500B ماكينة توصيل وربط الخلايا: 2400 خلية/ساعة، 3-20BB آلة ربط وترصيف أوتوماتيكية بالكامل SS-2500B لخلايا السيليكون البلورية الشمسية بسعة 2400 قطعة/ساعة، تتميز باللحام بالأشعة تحت الحمراء ![معدات اختبار شهادة IEC: 0.1-10kV، 2600mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032716200590.webp) - [** راشيل](./solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html) - [** 92448](./solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html) ### معدات اختبار شهادة IEC: 0.1-10kV، 2600mm تقدم Ooitech مجموعة كاملة من معدات اختبار الألواح الشمسية لشهادة IEC61215 وIEC61730، بما في ذلك محطات الفحص البصري ![XJCM-13A+ جهاز اختبار IV للوح الشمسي: فئة A+، 25 ثانية](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774506523267868.webp) - [** راشيل](./XJCM-13A2615-High-Efficiency-Solar-Module-IV-Tester-Advanced-Testing-Solution-for-PERC-HJT-TopCon-IB.html) - [** 67531](./XJCM-13A2615-High-Efficiency-Solar-Module-IV-Tester-Advanced-Testing-Solution-for-PERC-HJT-TopCon-IB.html) ### XJCM-13A+ جهاز اختبار IV للوح الشمسي: فئة A+، 25 ثانية جهاز اختبار IV XJCM-13A2615 – A+A+A+، 2600×1500 مم، نبضة 10–100 مللي ثانية لـ PERC وHJT وTOPCon وIBC. يلغي تأثير السعة. متوافق مع IEC 60904-9:2020.