התקדמות בטכנולוגיית פאנלים סולאריים

המאבק בשינויי האקלים אולי צובר קצב, אבל נראה שתאי סולרי סיליקון באנרגיה ירוקה מגיעים לגבולותיהם.הדרך הישירה ביותר לבצע את ההמרה כרגע היא באמצעות פאנלים סולאריים, אך ישנן סיבות אחרות לכך שהם התקווה הגדולה לאנרגיה מתחדשת.

מרכיב המפתח שלהם, סיליקון, הוא החומר השני בשכיחותו על פני כדור הארץ אחרי חמצן.מכיוון שניתן לשים לוחות היכן שהכוח נחוץ - על בתים, מפעלים, מבנים מסחריים, ספינות, כלי רכב - יש פחות צורך להעביר כוח על פני נופים;וייצור המוני פירושו שהפאנלים הסולאריים עכשיו כל כך זולים עד שהכלכלה של השימוש בהם הופכת לבלתי ניתנת לערעור.

על פי דו"ח תחזית האנרגיה לשנת 2020 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית, פאנלים סולאריים במקומות מסוימים מייצרים את החשמל המסחרי הזול ביותר בהיסטוריה.

אפילו אותו דוב חרק מסורתי "מה לגבי כשחשוך או מעונן?"הופך פחות בעייתי הודות להתקדמות טרנספורמטיבית בטכנולוגיית האחסון.

מעבר לגבולות השמש

אם אתה מצפה ל"אבל", הנה זה: אבל פאנלים סולאריים מסיליקון מגיעים לגבולות המעשיים של היעילות שלהם בגלל כמה חוקי פיזיקה די לא נוחים.תאים סולאריים מסחריים מסיליקון יעילים כעת בכ-20 אחוז בלבד (אם כי עד 28 אחוז בסביבות מעבדה. המגבלה המעשית שלהם היא 30 אחוז, כלומר הם יכולים להמיר רק כשליש מהאנרגיה המתקבלת של השמש לחשמל).

ובכל זאת, פאנל סולארי יפיק פי הרבה יותר אנרגיה נטולת פליטות במהלך חייו מאשר היה בשימוש בייצורו.

תא סולארי סיליקון/פרוסקיט

Perovskite: העתיד של אנרגיה מתחדשת

בדומה לסיליקון, החומר הגבישי הזה הוא פוטואקטיבי, כלומר כאשר הוא נפגע מאור, אלקטרונים במבנה שלו מתרגשים מספיק כדי להתנתק מהאטומים שלהם (שחרור אלקטרונים זה הוא הבסיס לכל ייצור חשמל, מסוללות ועד תחנות כוח גרעיניות) .בהתחשב בכך שהחשמל בתוקף, קו קונגה של אלקטרונים, כאשר האלקטרונים הרופפים מסיליקון או פרוסקיט מתועלים לתוך חוט, חשמל הוא התוצאה.

פרובסקיט הוא תערובת פשוטה של ​​תמיסות מלח שמחוממות ל-100 עד 200 מעלות כדי לבסס את התכונות הפוטו-אקטיביות שלה.

כמו דיו, ניתן להדפיס אותו על משטחים, והוא ניתן לכיפוף בצורה שסיליקון קשיח אינו.בשימוש בעובי של עד פי 500 פחות מסיליקון, הוא גם קל במיוחד ויכול להיות שקוף למחצה.זה אומר שניתן ליישם אותו על כל מיני משטחים כמו טלפונים וחלונות.עם זאת, ההתרגשות האמיתית היא סביב פוטנציאל הפקת האנרגיה של פרוסקיט.

להתגבר על האתגר הגדול ביותר של פרוסקיט - הידרדרות

מכשירי הפרובסקיט הראשונים בשנת 2009 המירו רק 3.8 אחוז מאור השמש לחשמל.עד 2020, היעילות הייתה 25.5 אחוז, קרוב לשיא המעבדה של סיליקון של 27.6 אחוז.יש תחושה שיעילותו עלולה להגיע בקרוב ל-30 אחוז.

אם אתה מצפה ל'אבל' על פרוסקיט, ובכן, יש זוג.מרכיב בסריג הגבישי הפרובסקיט הוא עופרת.הכמות זעירה, אבל הרעילות הפוטנציאלית של עופרת פירושה שזה שיקול.הבעיה האמיתית היא שפרוסקיט לא מוגן מתכלה בקלות באמצעות חום, לחות ולחות, בניגוד ללוחות סיליקון הנמכרים באופן שגרתי עם אחריות ל-25 שנה.

הסיליקון טוב יותר בהתמודדות עם גלי אור באנרגיה נמוכה, ופרובסקיט עובד היטב עם אור נראה באנרגיה גבוהה יותר.ניתן גם לכוון פרוסקיט לקלוט אורכי גל שונים של אור - אדום, ירוק, כחול.עם יישור קפדני של סיליקון ופרובסקיט, זה אומר שכל תא יהפוך יותר מספקטרום האור לאנרגיה.

המספרים מרשימים: שכבה בודדת יכולה להיות יעילה ב-33 אחוזים;ערימת שני תאים, זה 45 אחוז;שלוש שכבות יעניקו יעילות של 51 אחוז.נתונים מסוג זה, אם ניתן יהיה לממשם באופן מסחרי, יחוללו מהפכה באנרגיה מתחדשת.