Κατά την τελευταία εκλογική μάχη της Αμερικής, μία από τις βασικές υποσχέσεις του Προέδρου Τραμπ ήταν να αναζωογονήσει τον τομέα του άνθρακα που πεθαίνει και να επαναφέρει τις θέσεις εργασίας στον άνθρακα. Αλλά ακόμη και η έντονη άσκηση πίεσης εκ μέρους του προέδρου ,δεν κατάφερε να σταματήσει την πτώση, καθώς τα εργοστάσια άνθρακα συνεχίζουν να κλείνουν. Η πρόσφατη αποχώρηση του γιγαντιαίου εργοστασίου άνθρακα 1.150 MW ,Paradise 3 της TVA, παρά τους παθιασμένους ισχυρισμούς του Trump, χρησιμεύει ως υπενθύμιση ότι οι καλύτερες μέρες του άνθρακα βρίσκονται πίσω μας, με το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ να αναγνωρίζει το ίδιο στην τελευταία έκθεσή του.
Τώρα, τα ηλιακά πάνελ περοβσκίτη επόμενης γενιάς είναι πιθανό όχι μόνο να βάλουν το τελικό καρφί στο φέρετρο του άνθρακα, αλλά και να στρίψουν το μαχαίρι στην πληγή μιας πενιχρής βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Υψηλής απόδοσης Φωτοβολταϊκά από Περοβσκίτη
Τα πάνελ πυριτίου κυριαρχούν σε μεγάλο βαθμό στον τομέα της ηλιακής ενέργειας, με περισσότερο από το 90% των πάνελ να κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας αυτό το ευέλικτο στοιχείο.
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ πυριτίου έχουν τα πλεονεκτήματά τους: Είναι αρκετά ανθεκτικά και σχετικά εύκολα στην εγκατάσταση. Χάρη στις εξελίξεις στις μεθόδους κατασκευής, έχουν γίνει επίσης φθηνότερα, την τελευταία δεκαετία, ιδιαίτερα τα πολυκρυσταλλικά πάνελ που κατασκευάζονται σε κινεζικά εργοστάσια.
Ωστόσο, εξακολουθούν να έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα: Τα φωτοβολταϊκά πάνελ πυριτίου είναι αρκετά αναποτελεσματικά, με τα πιο προσιτά μοντέλα να επιτυγχάνουν μόνο 7% -16% ενεργειακή απόδοση ανάλογα με παράγοντες όπως η τοποθέτηση, ο προσανατολισμός και οι καιρικές συνθήκες. Αυτή η διαφορά οφείλεται στο γεγονός ότι τα πάνελ πυριτίου έχουν την μορφή δισκίων και όχι λεπτής μεμβράνης, γεγονός που τα καθιστά πιο ανθεκτικά, αλλά και λιγότερο αποτελεσματικά.
Για να επιτευχθεί η ταχέως αναπτυσσόμενη ενεργειακή ζήτηση στον κόσμο – και να επιτευχθεί το είδος των στόχων απανθρακοποίησης που θα βοηθήσουν στην επιβράδυνση του αντίκτυπου της κλιματικής αλλαγής – θα χρειαζόταν πραγματικά εκατοντάδες χρόνια για την κατασκευή και εγκατάσταση αρκετών φωτοβολταϊκών πάνελ πυριτίου. Προφανώς, αυτό είναι πολύ αργό για να είναι πρακτικό για το σκοπό μας, δεδομένου ότι έχουμε απλά ένα 10ετές χρονικό διάστημα για να αποτρέψουμε τις μη αναστρέψιμες και καταστροφικές κλιματικές αλλαγές. Για χρόνια, οι επιστήμονες πειραματίστηκαν με εναλλακτικούς κρυσταλλικούς σχηματισμούς που θα επέτρεπαν σε πάνελ παρόμοιου μεγέθους να συλλάβουν περισσότερη ενέργεια. Μέχρι τώρα, λίγα σχέδια εμφανίστηκαν που ήταν εμπορικά βιώσιμα, ιδιαίτερα τα πάνελ λεπτής μεμβράνης που θα μπορούσαν θεωρητικά να επιτύχουν πολύ υψηλότερα επίπεδα αποτελεσματικότητας.
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ λεπτής μεμβράνης μπορούν να απορροφήσουν περισσότερο φως και έτσι να παράγουν περισσότερη ενέργεια. Αυτά τα πάνελ μπορούν να κατασκευαστούν φθηνά και γρήγορα, καλύπτοντας περισσότερη ζήτηση ενέργειας σε λιγότερο χρόνο. Υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τύποι λεπτής μεμβράνης, όλοι λίγο διαφορετικοί από τους τυπικούς φωτοβολταϊκούς πίνακες κρυσταλλικού πυριτίου .
Οι άμορφοι πίνακες πυριτίου είναι η παλαιότερη μορφή λεπτής μεμβράνης: ένας χημικός ατμός εναποθέτει ένα λεπτό στρώμα πυριτίου σε γυαλί ή πλαστικό, παράγοντας ένα πλαίσιο χαμηλού βάρους που δεν είναι πολύ ενεργειακά αποδοτικό, διαχειριζόμενο το 13,6% της ενέργειας. Στη συνέχεια, υπάρχουν πάνελ τελλουριούχου καδμίου (CdTe), τα οποία χρησιμοποιούν το σωματίδιο καδμίου στο γυαλί για να παράξουν ένα πάνελ υψηλής απόδοσης. Το μειονέκτημα είναι το μεταλλικό κάδμιο, το οποίο είναι τοξικό και δύσκολο να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες.
Αυτά τα πάνελ συνήθως παράγονται χρησιμοποιώντας τεχνολογία εξάτμισης: τα σωματίδια υπερθερμαίνονται και ο ατμός ψεκάζεται σε μια σκληρή επιφάνεια, όπως το γυαλί. Είναι λεπτά, αλλά όχι τόσο αξιόπιστα ή ανθεκτικά όσο τα πάνελ πυριτίου, τα οποία κυριαρχούν σήμερα στην αγορά. Ο περοβσκίτης έχει μέχρι στιγμής αποδειχθεί ότι είναι το πιο ελπιδοφόρο υλικό και τώρα κατάφερε να σπάσει το ταβάνι απόδοσης.
Οι περοβσκίτες είναι μια οικογένεια κρυστάλλων που πήρε το όνομά του από τον Ρώσο γεωλόγο Leo Perovski. Διαθέτουν ένα σύνολο χαρακτηριστικών που τα καθιστούν πιθανά δομικά στοιχεία για ηλιακά πάνελ: υψηλή υπεραγωγιμότητα, μαγνητική αντίσταση και είναι φερροηλεκτρικά. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ λεπτής μεμβράνης περοβσκίτη μπορούν να απορροφήσουν φως από μια ευρύτερη ποικιλία μήκους κύματος, παράγοντας περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από την ίδια ηλιακή ένταση.
Δεν υπάρχει ακόμη σαφής εικόνα σχετικά με τα επίπεδα των τιμών ή πότε αυτό το προϊόν μπορεί να φτάσει στις αγορές. Ωστόσο, η ORNL λέει ότι πλησιάζει στο να γίνει εμπορική πραγματικότητα και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στο εγγύς μέλλον και σε άλλες πραγματικές εφαρμογές όπως φωτισμός στερεάς κατάστασης, δυναμική ανίχνευση και ενεργοποίηση, προηγμένη ανίχνευση ακτινοβολίας, κβαντική επιστήμη πληροφοριών και φωτοκατάλυση.
ΠΗΓΗ: oilprice
