Νέος τύπος ηλιακής κυψέλης

νέος τύπος ηλιακής κυψέλης

Στα περίχωρα του Brandenburg an der Havel, στη Γερμανία, υπάρχει ένα εργοστάσιο γεμάτο με άγνωστες καινοτομίες στην ηλιακή ενέργεια. Εδώ, η βρετανική εταιρεία Oxford PV κατασκευάζει επιμελώς εμπορικά ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιώντας περοβσκίτες, άφθονα και οικονομικά φωτοβολταϊκά υλικά που πολλοί θεωρούν το μέλλον της βιώσιμης ενέργειας. Πρόκειται για ένα νέος τύπος ηλιακής κυψέλης που χρησιμοποιεί περοβσκίτη.

Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τον νέο τύπο ηλιακών κυψελών και τη σημασία του.

Εργοστάσιο ηλιακών τεχνολογιών

φωτεινά κύτταρα

Περιτριγυρισμένο από άγριο γρασίδι και μεγάλο χώρο στάθμευσης, αυτό το εργοστάσιο λειτουργεί ως ταπεινό λίκνο για μια δυνητικά επαναστατική τεχνολογία. Ωστόσο, ο επικεφαλής τεχνολογίας της εταιρείας, Chris Case, είναι αναμφισβήτητα ερωτευμένος με αυτό το ίδρυμα. «Αυτό το μέρος είναι η πραγματοποίηση των βαθύτερων φιλοδοξιών μου», διακηρύσσει με αταλάντευτο ενθουσιασμό.

Υπάρχουν πολλές εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης της εν λόγω εταιρείας, που στοιχηματίζουν στους περοβσκίτες ως καταλύτη για την επιτάχυνση της παγκόσμιας αλλαγής προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ενώ ορισμένα εξειδικευμένα φωτοβολταϊκά (PV) προϊόντα με βάση τον περοβσκίτη έχουν ήδη εισέλθει στην αγορά, πρόσφατες ανακοινώσεις δείχνουν ότι πολύ περισσότερα θα ακολουθήσουν σύντομα το παράδειγμά τους. Για παράδειγμα, σύμφωνα με την Case, οι καταναλωτές μπορούν να αναμένουν ότι θα έχουν πρόσβαση σε ηλιακούς συλλέκτες που ενσωματώνουν φωτοβολταϊκά στοιχεία από την Οξφόρδη μέχρι τα μέσα του επόμενου έτους. Επιπλέον, σε μια αξιοσημείωτη εξέλιξη, η Hanwha Qcells, κορυφαίος κατασκευαστής φωτοβολταϊκών πυριτίου με έδρα τη Σεούλ, αποκάλυψε την πρόθεσή της να επενδύσει 100 εκατομμύρια δολάρια σε μια πιλοτική γραμμή παραγωγής που θα μπορούσε να λειτουργήσει στα τέλη του 2024.

Η κυρίαρχη ουσία που βρίσκεται στο 95% των ηλιακών συλλεκτών είναι το πυρίτιο, το οποίο τώρα χρησιμοποιείται με νέο τρόπο από την Oxford PV, την Qcells και άλλες εταιρείες. Αντί να αντικαταστήσουν το πυρίτιο, αυτές οι εταιρείες ενσωματώνουν περοβσκίτη στο πυρίτιο για να σχηματίσουν αυτά που είναι γνωστά ως tandem κύτταρα. Συνδυάζοντας αυτά τα δύο υλικά, τα tandems μπορούν να αξιοποιήσουν ενέργεια από ένα ευρύτερο φάσμα μηκών κύματος του ηλιακού φωτός, με αποτέλεσμα την αύξηση δυναμικό τουλάχιστον 20% στην παραγωγή ενέργειας σε σύγκριση με ένα στοιχείο πυριτίου μόνο. Στην πραγματικότητα, ορισμένοι ειδικοί προβλέπουν ακόμη μεγαλύτερες βελτιώσεις στην αποτελεσματικότητα.

Ένας νέος τύπος ηλιακής κυψέλης με τεχνολογία περοβσκίτη

νέος τύπος ηλιακής κυψέλης περοβσκίτη

Οι υποστηρικτές της τεχνολογίας περοβσκίτη υποστηρίζουν ότι η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις διαδοχικές κυψέλες έχει τη δυνατότητα να αντισταθμίσει τις πρόσθετες δαπάνες που συνδέονται με την εφαρμογή της, ειδικά σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές ή βιομηχανικά συγκροτήματα όπου η διαθεσιμότητα γης είναι περιορισμένη. «Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας δείχνουν αυτήν τη στιγμή το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για την τεχνολογία μας καθώς αντιμετωπίζουν έλλειψη εύκολα προσβάσιμης γης», εξηγεί ο Case.

Με την επικείμενη άφιξη στην αγορά των συνδυασμών περοβσκίτη-πυριτίου, ο αρχικός ενθουσιασμός έχει πλέον μετατραπεί σε τολμηρούς τίτλους που διακηρύσσουν την άφιξη ενός επαναστατικού και θαυματουργού υλικού που αναμφίβολα θα φέρει επανάσταση στον κόσμο. Ωστόσο, είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι η βιομηχανία εξακολουθεί να αντιμετωπίζει δύο μεγάλες προκλήσεις στην προσπάθειά της να φέρει επανάσταση στην αγορά ηλιακής ενέργειας.

Η μείωση της απόδοσης των περοβσκιτών, σε σύγκριση με αυτές του πυριτίου, είναι σημαντικά ταχύτερο όταν εκτίθεται σε υγρασία, θερμότητα και φως, όπως υποδεικνύεται από δημοσιευμένη έρευνα. Ωστόσο, η Oxford PV ισχυρίζεται ότι έχει αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα μέσω της δικής της ιδιωτικής έρευνας. Ωστόσο, ο Fabian Fertig, διευθυντής Έρευνας & Ανάπτυξης κυψελών και πλακιδίων στην Qcells, υπεύθυνος για την ανάπτυξη συνδυασμών περοβσκίτη-πυριτίου, τονίζει ότι η σταθερότητα παραμένει η κύρια πρόκληση για την εμπορική κατασκευή.

Επιπτώσεις του νέου τύπου ηλιακής κυψέλης περοβσκίτη

ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη

Επιπλέον, υπάρχουν αναλυτές που υποστηρίζουν ότι οι περοβσκίτες ενδέχεται να μην έχουν σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας, τουλάχιστον στο εγγύς μέλλον. Η ταχεία επέκταση της παραγωγικής ικανότητας στην Κίνα, σε συνδυασμό με την αξιοσημείωτη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και αποδοτικότητας των μονάδων πυριτίου, τα έχει καταστήσει κυρίαρχο παίκτη στην αγορά. Το 2022, Η ηλιακή ενέργεια αντιπροσώπευε περίπου 1,2 τεραβάτ (TW) της παγκόσμιας παραγωγικής ικανότητας, συνεισφέροντας περίπου το 5% της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, για να επιτευχθούν οι κλιματικοί στόχοι, οι ενεργειακοί στρατηγικοί εκτιμούν ότι ο κόσμος θα χρειαστεί 75 TW μέχρι το 2050.

Αυτό σημαίνει ότι οι εγκαταστάσεις πρέπει να υπερβαίνουν τα 3 TW ετησίως μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2030. Ευτυχώς, η βιομηχανία φωτοβολταϊκών πυριτίου αναμένεται να ανταποκριθεί σε αυτή τη ζήτηση, τοποθετώντας την ως έναν από τους λίγους τομείς πράσινης τεχνολογίας που βρίσκονται σε τροχιά επιτυχίας.

Σύμφωνα με την Jenny Chase, αναλύτρια ηλιακής ενέργειας στο συμβουλευτικό οίκο BloombergNEF στη Ζυρίχη της Ελβετίας, η τρέχουσα τεχνολογία που διαθέτουμε είναι κάτι παραπάνω από ικανή να παράγει αρκετή ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια για να καλύψει την παγκόσμια ζήτηση.

Οι περοβσκίτες πρόκειται να αντιμετωπίσουν την πιο σημαντική τους πρόκληση μέχρι τώρα: την πλοήγηση στο αδυσώπητο οικονομικό τοπίο της έντονα ανταγωνιστικής αγοράς φωτοβολταϊκών.

Ρεκόρ που έχουν καταρριφθεί

Σημαντικές βελτιώσεις στις ικανότητες των περοβσκιτών έχουν τροφοδοτήσει τον ενθουσιασμό γύρω από τις δυνατότητές τους, που επιτυγχάνονται μέσω τροποποιήσεων στη σύνθεση τόσο των ίδιων των κρυστάλλων όσο και των ηλιακών κυψελών που προέρχονται από αυτούς. Ο περοβσκίτης, ένας όρος που υποδηλώνει την κρυσταλλική δομή ενός φυσικού ορυκτού, αναπαράγεται σε συνθετικούς κρυστάλλους που χρησιμοποιούνται σε ηλιακά κύτταρα, τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν από διάφορα υλικά.

Το 2009, ένας βασικός περοβσκίτης γνωστός ως ιωδιούχο μόλυβδο μεθυλαμμώνιο μπόρεσε να μετατρέψει μόλις το 3,8% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Γρήγορα μέχρι σήμερα, τα κύτταρα περοβσκίτη έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο, επιτυγχάνοντας απόδοση ρεκόρ 26,1% όταν χρησιμοποιούνται μόνο υλικά περοβσκίτη. Αυτό είναι μόνο ένα κλάσμα κάτω από την κύρια κυψέλη πυριτίου. Επιπλέον, τα κύτταρα περοβσκίτη έχουν το πλεονέκτημα ότι απαιτούν λεπτά στρώματα που απορροφούν το φως και χρησιμοποιούν ευρέως διαθέσιμα και οικονομικά υλικά. Οι υποστηρικτές υποστηρίζουν ότι εάν οι κυψέλες περοβσκίτη κατασκευάζονταν στην ίδια κλίμακα με τις κυψέλες πυριτίου, θα άφηναν μικρότερο ενεργειακό και υλικό αποτύπωμα.

Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τον νέο τύπο ηλιακής κυψέλης περοβσκίτη και τα χαρακτηριστικά του.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.