Në periferi të Brandenburg an der Havel, Gjermani, ndodhet një fabrikë që premton të revolucionarizojë të ardhmen e energjisë diellore. Atje, kompania britanike Oxford PV prodhon qeliza diellore që përdorin perovskit, një material që shumë e konsiderojnë kyç për të ardhmen e energjisë diellore. Këto qeliza përfaqësojnë një lloj të ri teknologjie të bazuar në perovskite, e cila mund të ndryshojë peizazhin e energjisë së rinovueshme.
Fabrika e teknologjive diellore
Fabrika e Oxford PV është e rrethuar nga një fshat i qetë, por brenda saj po zhvillohen risitë që mund të transformojnë prodhimin e energjisë diellore. Chris Case, shefi i teknologjisë së kompanisë, e përshkruan vendin si "realizimin e aspiratave të mia më të thella".
Oxford PV, së bashku me kompani të tjera si QCells, ka besuar në teknologjinë e perovskitit. Ky material fotovoltaik, relativisht i lirë dhe i lehtë për t'u marrë, ka treguar potencial të madh në përmirësimin e efikasitetit të paneleve diellore. Në fakt, pritet që panelet diellore komerciale me qeliza perovskite-silikoni të dalin në treg vitin e ardhshëm.
Sa i përket kompanive të tjera në këtë fushë, Hanwha QCells njoftoi synimin e saj për të investuar 100 milionë dollarë në një linjë prodhimi për qelizat diellore tandem, duke integruar silikon dhe perovskite, një teknologji që do të jetë funksionale në fund të vitit 2024. Kjo tregon se markat e mëdha janë duke vënë baste shumë për këtë risi.
Një lloj i ri i qelizave diellore me teknologji perovskite
Ajo që është magjepsëse për qelizat diellore të bëra me perovskite është aftësia e tyre për të kapur një sasi më të madhe të dritës së diellit në krahasim me qelizat konvencionale të silikonit. Duke integruar të dy materialet, përmes asaj që njihet si qelizat diellore të njëpasnjëshme, efikasiteti total i konvertimit të energjisë mund të rritet. Ndërsa vetëm qelizat diellore të silikonit mund të arrijnë deri në 26% efikasitet, qelizat tandem perovskite e kalojnë lehtësisht këtë kufi, duke arritur deri në 31,6%, siç është demonstruar së fundmi nga Instituti Fraunhofer.
Qelizat tandem kanë avantazhin e kapjes së një gamë më të madhe të gjatësive të valëve diellore. Kjo lejon prodhimin deri në 20% më të lartë të energjisë në krahasim me qelizat tradicionale të silikonit. Megjithatë, kostoja fillestare e perovskiteve mbetet një sfidë, megjithëse përkrahësit e teknologjisë vërejnë se në zonat e dendura urbane ose komplekset industriale ku toka është e kufizuar, rritja e prodhimit të energjisë elektrike do të kompensojë shpejt shpenzimet shtesë.
Ndikimi i llojit të ri të qelizës diellore perovskite
Ndikimi i kësaj teknologjie është i rëndësishëm. Ndryshe nga qelizat e silikonit, qelizat perovskite mund të prodhohen në temperatura shumë më të ulëta, duke ulur koston e prodhimit. Përveç kësaj, ato janë më fleksibël dhe më të lehta dhe mund të aplikohen në sipërfaqe më të ndryshme, si ballkone apo edhe korniza dritaresh.
Tregu i energjisë diellore pritet të ketë nevojë deri në Kapaciteti 75 teravat (TW). instaluar deri në vitin 2050 krahasuar me 1,2 TW aktual. Pavarësisht përparimeve në perovskit, sfida mbetet qëndrueshmëria e tyre. Edhe kështu, përparime të rëndësishme në materialet dhe trajtimet sipërfaqësore, si p.sh pasivizimi, po përmirësojnë ndjeshëm stabilitetin e tyre afatgjatë.
Për shembull, studiuesit kanë zbuluar se pasivizimi duke përdorur aminosilane mund të përmirësojë efikasitetin dhe stabilitetin operacional të qelizave perovskite. Falë këtyre trajtimeve, është bërë e mundur të ruhet deri në 95% e efikasitetit origjinal pas 1.500 orësh përdorimi në kushte ekstreme.
Rekorde në efikasitet
Qelizat diellore perovskite kanë evoluar shumë shpejt. Ndërsa në vitin 2009 ata mezi mund të konvertonin 3,8% të dritës së diellit në energji, versionet aktuale arrijnë tashmë 26,1% efikasitet, dhe madje 31,6% në formën e tyre tandem me silikon, siç e përmendëm më parë.
Për më tepër, disa laboratorë në mbarë botën po eksplorojnë versione edhe më të avancuara të këtyre qelizave, siç janë qelizat tandem perovskit-perovskit, të cilat shpërndajnë plotësisht silikon dhe që tashmë kanë arritur një efikasitet prej 28,49%. Ndërsa këto versione janë ende në zhvillim, ato ofrojnë mundësinë e gjenerimit edhe më të madh të energjisë falë aftësisë së tyre për të kapur pjesë të ndryshme të spektrit diellor me materiale shumë më të lira se silikoni.
Në terma praktike, këto përparime jo vetëm që shtyjnë kufijtë tradicionalë të qelizave diellore, por mund të zvogëlojnë koston e përgjithshme të këtyre teknologjive, duke i bërë ato më të aksesueshme dhe fleksibël për një gamë të gjerë aplikimesh. Ky është çelësi për adoptimin masiv të energjisë diellore në mbarë botën.
Me gjithë këto risi, megjithëse ka ende sfida për t'u zgjidhur, si degradimi për shkak të lagështirës ose nxehtësisë, perovskiti është në rrugën e tij për të gjeneruar një revolucion të vërtetë në industrinë e energjisë së rinovueshme. Nëse përparimet në qëndrueshmëri mund të përputhen me ato në efikasitet, perovskitet ka të ngjarë të tejkalojnë teknologjitë aktuale dhe të ndryshojnë rrënjësisht mënyrën se si bota konsumon energjinë diellore.
Ndërsa kjo teknologji vazhdon të thyejë rekord pas rekord, nuk ka dyshim se jemi në majë të një epoke të re për energjinë diellore, një epokë ku energjia e pastër do të jetë më efikase, e aksesueshme dhe e zbatueshme se kurrë.