O variantă revoluționară de panouri fotovoltaice ar putea schimba total concepția despre fabricarea acestora. Oamenii de știință au descoperit o nouă metodă de a face panourile solare de până la 1.000 de ori mai eficiente decât cele actuale.
Variantă revoluționară de panouri fotovoltaice. De 1.000 de ori mai eficiente decât cele clasice
Echipa unei universități germane a realizat acest lucru prin proiectarea unor materiale stratificate ultra-subțiri, care răspund la lumină în moduri noi și puternice.
La baza acestei descoperiri se află un „sandwich” de cristale. Oamenii de știință au stivuit straturi de titanat de bariu, titanat de stronțiu și titanat de calciu într-o structură reticulară. Aceste materiale, aranjate cu precizie, au creat un nou tip de absorbant solar.
Descoperirea lor, publicată în Science Advances, ar putea marca un punct de cotitură pentru industria energiei solare.
Dacă ar fi produsă la scară largă, ar putea permite panourilor mai mici să genereze mult mai multă energie electrică decât siliciul în prezent.
Citește și: Schimbări majore la panourile fotovoltaice. Cum va fi produsă energia electrică din lumina solară?
Majoritatea celulelor solare actuale se bazează pe siliciu, dar acest material are limitele sale.
Pentru a obține mai multă energie din lumina soarelui, cercetătorii au căutat de mult timp alternative, în special cele care funcționează fără joncțiunile complexe de care are nevoie siliciul.
Aici intervin materialele feroelectrice, precum titanatul de bariu. Aceste cristale separă în mod natural sarcinile pozitive și negative. Acest lucru le conferă o structură asimetrică care produce energie electrică atunci când este expusă la lumină.
Spre deosebire de siliciu, cristalele feroelectrice nu au nevoie de o joncțiune pn pentru a genera curent.
Acest lucru le face mai ușor de utilizat și potențial mai ieftine de fabricat. Dar, singure, nu absorb multă lumină solară.
Citește și: Apare rivalul panourilor fotovoltaice. Cum se va produce energie electrică din ploaie?
Pentru a rezolva această problemă, echipa de la Universitatea Martin Luther din Halle-Wittenberg a explorat stratificarea.
Ei au descoperit că, prin combinarea de materiale feroelectrice și paraelectrice într-un model alternativ, pot crește dramatic absorbția luminii.
Panouri fotovoltaice cu cristale în loc de siliciu
Această nouă dezvoltare are implicații de anvergură pentru industria solară. Panourile solare fabricate cu acest nou material ar fi semnificativ mai eficiente, iar costul de producție ar fi mai mic decât cel al celulelor solare pe bază de siliciu.
În plus, ar necesita mai puțin spațiu pentru a genera aceeași cantitate de energie electrică, ceea ce le-ar face ideale pentru utilizarea în zone urbane, unde spațiul este limitat.
Energia solară este una dintre sursele de energie regenerabilă cu cea mai rapidă creștere, iar cererea de panouri solare este de așteptat să crească dramatic în următorii ani.
Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, energia solară va deveni cea mai mare sursă de energie electrică până în 2050, reprezentând aproximativ o treime din producția mondială de energie electrică. Cu toate acestea, eficiența panourilor solare actuale trebuie îmbunătățită pentru ca acest lucru să devină realitate.
Descoperirea echipei de cercetare MLU ar putea juca un rol cheie în această tranziție. Prin creșterea efectului fotovoltaic al cristalelor feroelectrice, noul material ar putea crește semnificativ eficiența panourilor solare.
Acest lucru nu numai că ar face energia solară mai rentabilă, dar ar reduce și dependența noastră de combustibilii fosili și ar contribui la combaterea schimbărilor climatice.
Următorul pas pentru echipa de cercetare este de a investiga mai în detaliu proprietățile noului material și de a-i optimiza performanțele.
Descoperirile specialiștilor de la MLU au stârnit interesul investitorilor și antreprenorilor. Mai multe start-up-uri explorează deja modalități de comercializare a noii tehnologii, iar investitorii de capital de risc sunt dornici să finanțeze cercetări suplimentare în acest domeniu.
Citește și: S-au schimbat regulile pentru cele 815.000.000 €, ce pot fi luate pentru fotovoltaice şi eoliene
„Este un domeniu foarte promițător, cu un potențial enorm”, a declarat Markus Ederer, directorul general al unei start-up-uri din domeniul energiei regenerabile cu sediul în Berlin.
„Dacă vom reuși să creăm panouri solare mult mai eficiente și mai rentabile, am putea transforma sectorul energetic și contribui la soluționarea uneia dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă omenirea în prezent”.
Descoperirea echipei de cercetare MLU este doar un exemplu al cercetărilor revoluționare desfășurate în domeniul energiei regenerabile.
În contextul provocărilor urgente cu care se confruntă lumea în materie de mediu, este mai important ca niciodată să investim în tehnologii de energie curată care ne pot ajuta să trecem la un viitor mai durabil.
