Борба против климатских промена можда добија на темпу, али чини се да силицијумске соларне ћелије зелене енергије достижу своје границе.Најдиректнији начин да се изврши конверзија тренутно је соларни панели, али постоје и други разлози зашто су они велика нада за обновљиву енергију.
Њихова кључна компонента, силицијум, је друга најзаступљенија супстанца на Земљи после кисеоника.Пошто се панели могу поставити тамо где је потребна струја – на домове, фабрике, пословне зграде, бродове, друмска возила – мања је потреба за преносом енергије преко пејзажа;а масовна производња значи да су соларни панели сада толико јефтини да економичност њиховог коришћења постаје неоспорна.
Према извештају Међународне агенције за енергетику о енергетским изгледима за 2020. годину, соларни панели на неким локацијама производе најјефтинију комерцијалну електричну енергију у историји.
Чак и онај традиционални медвед буба „шта је када је мрак или облачно?“постаје мање проблематична захваљујући трансформативном напретку у технологији складиштења.
Крећући се изван граница Сунца
Ако очекујете „али“, ево га: али силицијумски соларни панели достижу практичне границе своје ефикасности због неких прилично незгодних закона физике.Комерцијалне силицијумске соларне ћелије су сада ефикасне само око 20 процената (иако и до 28 процената у лабораторијским окружењима. Њихово практично ограничење је 30 процената, што значи да могу да претворе само око трећину енергије коју је Сунце примио у електричну енергију).
Ипак, соларни панел ће произвести много пута више енергије без емисија током свог животног века него што је коришћено у његовој производњи.
силицијум/перовскит соларна ћелија
Перовскит: будућност обновљивих извора енергије
Попут силицијума, ова кристална супстанца је фотоактивна, што значи да када је погоди светлост, електрони у њеној структури постају довољно узбуђени да се одвоје од својих атома (ово ослобађање електрона је основа целокупне производње електричне енергије, од батерија до нуклеарних електрана) .С обзиром да је електрична енергија на снази, конга линија електрона, када се лабави електрони из силицијума или перовскита каналишу у жицу, резултат је електрична енергија.
Перовскит је једноставна мешавина раствора соли која се загрева на између 100 и 200 степени да би се успоставила његова фотоактивна својства.
Попут мастила, може се штампати на површинама и савија се на начин на који чврсти силицијум није.Пошто се користи у дебљини до 500 пута мањој од силикона, такође је супер лаган и може бити полупровидан.То значи да се може применити на све врсте површина као што су телефони и прозори.Међутим, право узбуђење је око потенцијала производње енергије из перовскита.
Превазилажење највећег изазова перовскита – пропадања
Први уређаји из перовскита 2009. претворили су само 3,8 одсто сунчеве светлости у електричну енергију.До 2020. ефикасност је износила 25,5 процената, близу лабораторијског рекорда силикона од 27,6 процената.Постоји осећај да би његова ефикасност ускоро могла да достигне 30 одсто.
Ако очекујете 'али' у вези са перовскитом, постоји пар.Компонента кристалне решетке перовскита је олово.Количина је мала, али потенцијална токсичност олова значи да је потребно узети у обзир.Прави проблем је што се незаштићени перовскит лако разграђује услед топлоте, влаге и влаге, за разлику од силиконских панела који се рутински продају са 25-годишњим гаранцијама.
Силицијум се боље носи са светлосним таласима ниске енергије, а перовскит добро ради са видљивом светлошћу веће енергије.Перовскит се такође може подесити да апсорбује различите таласне дужине светлости - црвену, зелену, плаву.Уз пажљиво поравнавање силицијума и перовскита, то значи да ће свака ћелија претворити већи део светлосног спектра у енергију.
Бројке су импресивне: један слој би могао бити ефикасан 33 посто;сложите две ћелије, то је 45 процената;три слоја би дала ефикасност од 51 посто.Овакве бројке, ако се могу комерцијално реализовати, револуционисале би обновљиву енергију.
Време поста: 12.08.2021