Напредокот во технологијата на соларни панели

Борбата против климатските промени можеби добива на темпо, но се чини дека зелената енергија силиконски соларни ќелии ги достигнуваат своите граници.Најдиректен начин да се направи конверзија во моментов е со соларни панели, но има и други причини зошто тие се голема надеж за обновлива енергија.

Нивната клучна компонента, силициумот, е втората најзастапена супстанција на Земјата по кислородот.Бидејќи панелите може да се постават онаму каде што е потребна енергија - на домови, фабрики, комерцијални згради, бродови, патни возила - има помала потреба да се пренесува енергија низ пејзажите;а масовното производство значи дека соларните панели сега се толку евтини што економијата на нивното користење станува неспорна.

Според извештајот на Меѓународната агенција за енергетика за енергетските изгледи за 2020 година, соларните панели на некои локации ја произведуваат најевтината комерцијална електрична енергија во историјата.

Дури и онаа традиционална бубачка „а кога е темно или облачно?станува помалку проблематична благодарение на трансформативниот напредок во технологијата за складирање.

Се движи надвор од границите на сончевата енергија

Ако очекувате „но“, еве го: но силиконските соларни панели ги достигнуваат практичните граници на нивната ефикасност поради некои прилично незгодни закони на физиката.Комерцијалните силиконски соларни ќелии сега се ефикасни само околу 20 проценти (иако до 28 проценти во лабораториски средини. Нивната практична граница е 30 проценти, што значи дека тие можат да претворат само околу една третина од добиената енергија на Сонцето во електрична енергија).

Сепак, соларни панели ќе произведуваат многу пати повеќе енергија без емисии во својот животен век отколку што се користела во неговото производство.

соларна ќелија од силикон/перовскит

wd

Перовскит: иднината на обновливите извори на енергија

Како силикон, оваа кристална супстанција е фотоактивна, што значи дека кога е погодена од светлина, електроните во неговата структура стануваат доволно возбудени за да се отцепат од нивните атоми (ова ослободување на електроните е основа на целото производство на електрична енергија, од батерии до нуклеарни централи) .Имајќи предвид дека електричната енергија е во сила, конга линија на електрони, кога лабавите електрони од силициум или перовскит се канализираат во жица, резултатот е електрична енергија.

Перовскитот е едноставна мешавина од раствори на сол што се загрева на температура помеѓу 100 и 200 степени за да се воспостават неговите фотоактивни својства.

Како мастило, може да се печати на површини и се витка на начин како што не е цврстиот силикон.Се користи со дебелина до 500 пати помала од силиконот, тој е исто така супер лесен и може да биде полупроѕирен.Ова значи дека може да се примени на сите видови површини како на телефони и прозорци.Сепак, вистинската возбуда е околу потенцијалот за производство на енергија на перовскитот.

Надминување на најголемиот предизвик на перовскитот - влошување

Првите уреди со перовскит во 2009 година претворија само 3,8 отсто од сончевата светлина во електрична енергија.До 2020 година, ефикасноста беше 25,5 проценти, што е блиску до лабораторискиот рекорд на силикон од 27,6 проценти.Постои чувство дека неговата ефикасност наскоро би можела да достигне 30 проценти.

Ако очекувате „но“ за перовскитот, добро, има пар.Компонента на перовскитната кристална решетка е олово.Количината е мала, но потенцијалната токсичност на оловото значи дека треба да се земе предвид.Вистинскиот проблем е што незаштитениот перовскит лесно се разградува преку топлина, влага и влажност, за разлика од силиконските панели кои рутински се продаваат со гаранција од 25 години.

Силиконот е подобар во справувањето со светлосни бранови со ниска енергија, а перовскитот добро функционира со видлива светлина со повисока енергија.Перовскитот исто така може да се намести да апсорбира различни бранови должини на светлина - црвена, зелена, сина.Со внимателно усогласување на силициумот и перовскитот, ова значи дека секоја ќелија ќе претвори повеќе од светлосниот спектар во енергија.

Бројките се импресивни: еден слој може да биде ефикасен 33 проценти;магацинот две ќелии, тоа е 45 проценти;три слоја би дале 51 процент ефикасност.Ваквите бројки, доколку можат да се реализираат комерцијално, би ја револуционизирале обновливата енергија.


Време на објавување: 12.08.2021