wiadomości o firmie Australia opracuje nowe materiały, dzięki którym ogniwa słoneczne będą lepsze i tańsze

Australia opracuje nowe materiały, dzięki którym ogniwa słoneczne będą lepsze i tańsze

Technologia PERC, której pionierem był zespół fotowoltaiczny kierowany przez Martina Greena z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW Sydney) została przyjęta przez światowy przemysł produkcji energii słonecznej

Ponad 80% nowych ogniw słonecznych na świecie jest zasilanych przez opracowaną w Australii technologię PERC

Koszt konwersji światła słonecznego na energię elektryczną spadł o ponad 90 procent w ciągu ostatniej dekady.Energia słoneczna to obecnie najtańszy sposób wytwarzania energii elektrycznej z nowych źródeł energii.
Obecnie energia słoneczna pomaga nam znacząco zredukować emisje przy bardzo konkurencyjnych kosztach, ale ponieważ energia słoneczna dostarcza mniej niż 5% światowej energii elektrycznej, wciąż pozostaje wiele do zrobienia na tym froncie.
Australia prawdopodobnie odegra kluczową rolę w globalnym postępie.Australia od dziesięcioleci przoduje w rozwoju i zastosowaniu technologii słonecznych.Australia utrzymuje rekord wydajności krzemowych ogniw słonecznych od 30 z ostatnich 40 lat.Australia ma teraz więcej wykorzystania energii słonecznej na mieszkańca niż jakikolwiek inny kraj OECD, pokrywając prawie 15% ich zapotrzebowania na energię elektryczną.Ponad 80% nowych paneli słonecznych na świecie to ogniwa słoneczne oparte na technologii PERC, która została z powodzeniem opracowana w Australii.

Więc co dalej z energią słoneczną?Setki naukowców w całej Australii skupiają się na dwóch celach: dalszym obniżaniu kosztów i wykorzystywaniu docierającego światła słonecznego do generowania jak największej ilości energii elektrycznej, tj. zwiększeniu wydajności fotowoltaicznej.

Dlaczego energia słoneczna wymaga poprawy?

Energia słoneczna ma potencjał, aby zmienić nasz przemysł, transport i nasz styl życia – jeśli doprowadzimy technologię do skrajności.

Niezwykle tania energia elektryczna otwiera ogromne możliwości, od przekształcania wody w zielony wodór do magazynowania energii lub do wykorzystania w procesach przemysłowych, do zasilania transportu, systemów energetycznych i wszystkiego, do czego wykorzystujemy paliwa kopalne.

W zeszłym roku Australijska Agencja Energii Odnawialnej przedstawiła swoją wizję ultra-taniej energii słonecznej.Cel jest ambitny, ale osiągalny.
Agencja ma nadzieję na zwiększenie wydajności komercyjnych ogniw słonecznych z obecnych 22 proc. do 30 proc. do 2030 r. Chce zmniejszyć ogromne koszty całego systemu (panele, falowniki i transmisje) o 50 proc. do 0,30 USD za wat.

Wymaga to dogłębnych badań.Ponad 250 australijskich naukowców pracuje nad osiągnięciem tych celów w Australijskim Centrum Zaawansowanej Fotowoltaiki, partnerstwie sześciu uniwersytetów i CSIRO.
W poszukiwaniu nowych materiałów poza krzemowymi ogniwami słonecznymi przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną bez ruchomych części.Kiedy światło słoneczne uderza w materiał krzemowy powszechnie używany w ogniwach słonecznych, jego energia uwalnia elektron, który pozwala mu poruszać się przez materiał, tak jak elektron porusza się przez przewód lub baterię.

Panele słoneczne na twoim dachu mogą być początkowo piaskiem pustynnym, stopionym w krzemionkę, przetworzonym na krzem, a następnie przetworzonym na 99,999% czystego polikrzemu.Ten wszechstronny materiał od dziesięcioleci jest sercem słonecznego sukcesu.Co ważne, jest skalowalny — od wielkości główki szpilki po macierze obejmujące kilometry kwadratowe.

Ale aby absolutnie zmaksymalizować ilość światła słonecznego padającego na te panele, potrzebujemy czegoś więcej niż tylko krzemu.Nie możemy osiągnąć 30% wydajności z samym krzemem.

Spójrz na ogniwo tandemowe - słoneczna kanapka.Ponieważ krzem może pochłaniać tylko do 34 procent światła widzialnego, naukowcy skupili się na dodawaniu warstw innych materiałów, aby wychwytywać różne długości fal światła.

Perowskity są opcją.Materiał może być drukowany lub powlekany z płynnego źródła, co czyni go niedrogim w obróbce.Kiedy ułożyliśmy ten materiał na krzemie, mogliśmy zobaczyć ogromny skok w wydajności ogniw słonecznych.

Chociaż perspektywy są obiecujące, wciąż pozostaje kilka kwestii do rozwiązania – w szczególności, jak zapewnić, że perowskity przetrwają ponad 20 lat, czego oczekujemy od płyt krzemowych.

Naukowcy przyglądają się również innym materiałom, takim jak polimery i chalkogenki, grupa popularnych minerałów zawierających siarczki, obiecujące w cienkich, elastycznych ogniwach słonecznych.

Każdy nowy materiał musi być nie tylko dobry w przekształcaniu światła słonecznego w elektrony, ale także być obfity w skorupie ziemskiej, niedrogi i wystarczająco stabilny, aby zapewnić długowieczność.Na przykład chalkogenki składają się z powszechnych pierwiastków, takich jak miedź, cyna, cynk i siarka.

Jeśli osiągnie 30% wydajności, przyniesie ogromne korzyści.Obniży się koszt budowy dużej elektrowni słonecznej.Dzięki bardziej wydajnym ogniwom słonecznym potrzeba mniej paneli i mniej ziemi, aby uzyskać taką samą moc wyjściową.