Ερευνητές σε όλο τον κόσμο ανταγωνίζονται για το σχεδιασμό και την κλιμάκωση ηλιακών πάνελ επόμενης γενιάς. Ενώ τα τρέχοντα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι γενικά αποδοτικά, ο τομέας επιδιώκει πάντα να βρει ακόμη καλύτερους τρόπους μετατροπής του ηλιακού φωτός σε καθαρή ενέργεια.
Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά βρίσκονται σε καλό δρόμο για να γίνουν η μεγαλύτερη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας στον κόσμο έως το 2029, ξεπερνώντας την υδροηλεκτρική ενέργεια. Ενώ η ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας έχει αυξηθεί απότομα τα τελευταία χρόνια, ενισχυμένη από υποστηρικτικά μέτρα πολιτικής και μείωση του κόστους, η ηλιακή τεχνολογία θα πρέπει να συνεχίσει να γίνεται όλο και πιο αποτελεσματική για την επίτευξη των παγκόσμιων κλιματικών στόχων. «Η διατήρηση ενός ρυθμού ανάπτυξης της παραγωγής ευθυγραμμισμένου με το Σενάριο NZE θα απαιτήσει διπλασιασμό των ετήσιων προσθηκών δυναμικότητας έως το 2030», αναφέρει ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας. Η τεράστια κλίμακα αυτών των απαραίτητων προσθηκών δυναμικότητας θα απαιτήσει σημαντική έρευνα και ανάπτυξη «επικεντρωμένη στην αποδοτικότητα και άλλες θεμελιώδεις βελτιώσεις».
Στο πνεύμα αυτής της επιτακτικής ανάγκης, ορισμένες νεοσύστατες επιχειρήσεις επιδιώκουν να κατασκευάσουν ηλιακούς συλλέκτες από υλικά που απορροφούν περισσότερο ηλιακό φως από το τυπικό μοντέλο πυριτίου, ενώ άλλες προσπαθούν να επαναπροσδιορίσουν το σχήμα και τη μηχανική των πάνελ ώστε να τους επιτρέψουν να συλλέγουν περισσότερο ηλιακό φως καθώς ο ήλιος αλλάζει θέση στον ουρανό.
Παράγουν περισσότερη ενέργεια
Μια ολόκληρη σειρά νεοσύστατων επιχειρήσεων στην Silicon Valley της Καλιφόρνια εργάζονται για την τοποθέτηση ηλιακών πάνελ πυριτίου σε στρώσεις με υλικά που ονομάζονται περοβσκίτες για ένα πιο αποτελεσματικό τελικό προϊόν. «Η στοίβαξη αυτών των δύο υλικών, τα οποία απορροφούν διαφορετικά μήκη κύματος ηλιακού φωτός, επιτρέπει στους ηλιακούς συλλέκτες να επιτύχουν υψηλότερη απόδοση και να παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια ανά πάνελ», αναφέρει το MIT Technology Review. «Αυτό σημαίνει ότι τα ηλιακά πάνελ περοβσκίτη σε σειρά θα μπορούσαν να μειώσουν το κόστος και να αυξήσουν την ποσότητα ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο», πρόσθεσε η έκθεση.
«Ενώ είναι αλήθεια ότι το πυρίτιο είναι εξαιρετικό, τα ηλιακά πάνελ σε σειρά είναι καλύτερα», δήλωσε στο MIT ο Tomas Leijtens, συνιδρυτής και επικεφαλής τεχνολογίας της νεοσύστατης εταιρείας ηλιακής ενέργειας επόμενης γενιάς Swift. «Στον αγώνα για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, πρέπει να επιταχύνουμε, όχι απλώς να λέμε, "Α, αυτό είναι αρκετά καλό - τελειώσαμε". Όλα μπορούν να συνεχίσουν να βελτιώνονται».
Τα μοντέλα Tandem έχουν τραβήξει μεγάλη προσοχή από τη βιομηχανία λόγω της υπόσχεσής τους για λεπτότερα, πιο αποτελεσματικά ηλιακά πάνελ, και έχουν εισρεύσει επενδύσεις. Μόλις τον περασμένο μήνα, η νεοσύστατη εταιρεία περοβσκίτη Tandem PV ανακοίνωσε έναν γύρο χρηματοδότησης σειράς Α ύψους 50 εκατομμυρίων δολαρίων. «Ο κύριος στόχος αυτής της χρηματοδότησης είναι να δείξουμε ότι μπορούμε να αποδείξουμε ότι τόσο το πλήρες προϊόν λειτουργεί όσο και η ζήτηση των πελατών, και στη συνέχεια μπορούμε να κλιμακώσουμε την παραγωγή σε αυτήν την κλίμακα δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως, κάτι που είναι αρκετά συναρπαστικό», δήλωσε ο Διευθύνων Σύμβουλος της Tandem, Scott Wharton, στην Inc.
Ωστόσο, οι επιστήμονες ασχολούνται με τα ηλιακά πάνελ περοβσκίτη σε σειρά για πάνω από μια δεκαετία τώρα και δεν έχουν καμία εμπορική επιτυχία. Μερικοί ερευνητές ανησυχούν ότι εάν δεν αποδώσουν γρήγορα, όλο αυτό το ενδιαφέρον και οι επενδύσεις θα στερέψουν στο εγγύς μέλλον.
Νέοι τύποι πάνελ
Άλλα πολλά υποσχόμενα ηλιακά μοντέλα επόμενης γενιάς περιλαμβάνουν εύκαμπτα πάνελ που μοιάζουν με πιάτο και μπορούν να περιστρέφονται για να ακολουθούν τον ήλιο στον ουρανό, όπως ένα ηλιοτρόπιο, και διαφανή ηλιακά πάνελ που μπορούν να μετατρέψουν τα παράθυρα σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας.
Αυτά τα «αόρατα» πάνελ πλησιάζουν όλο και περισσότερο στον ανταγωνισμό με τα παραδοσιακά ηλιακά πάνελ, τα οποία λειτουργούν με απόδοση 21% κατά μέσο όρο. Μόλις τα διαφανή ηλιακά πάνελ φτάσουν σε αυτό το επίπεδο απόδοσης και είναι ανταγωνιστικά από άποψη κόστους, οι ουρανοξύστες θα μπορούσαν να μετατραπούν σε κρίσιμες αστικές πηγές παραγωγής ενέργειας.
Σε μια από τις πιο πρόσφατες ανακαλύψεις στην ηλιακή τεχνολογία, τα ηλιακά πάνελ διαμορφώνονται σαν σφαίρες και όχι σαν πάνελ, ώστε να μπορούν να συλλαμβάνουν το ηλιακό φως από οποιαδήποτε γωνία. Η ιαπωνική εταιρεία πίσω από αυτές τις σφαιροειδείς ηλιακές τεχνολογίες λέει ότι το μοντέλο τους, Sphelar, θα επιτρέπει πολύ καλύτερη απορρόφηση από ό,τι με τα επίπεδα πάνελ, τα οποία λειτουργούν στη μέγιστη απόδοση μόνο για σύντομα χρονικά διαστήματα της ημέρας, όταν η θέση του ήλιου είναι ιδανική (και ο καιρός είναι ευνοϊκός). «Την υπόλοιπη ημέρα, όλο αυτό το φως σπαταλιέται», αναφέρει πρόσφατη έκθεση της Unión Rayo. «Και αυτό, λαμβάνοντας υπόψη τις ενεργειακές προκλήσεις που έχουμε μπροστά μας, είναι μια πολυτέλεια που δεν μπορούμε πλέον να αντέξουμε οικονομικά».
www.worldenergynews.gr
