მიღწევები მზის პანელების ტექნოლოგიაში

კლიმატის ცვლილების წინააღმდეგ ბრძოლა შესაძლოა ტემპს იძენს, მაგრამ, როგორც ჩანს, მწვანე ენერგიის სილიკონის მზის უჯრედები საზღვრებს აღწევს.კონვერტაციის ყველაზე პირდაპირი გზა ახლა არის მზის პანელები, მაგრამ არსებობს სხვა მიზეზები, რის გამოც ისინი განახლებადი ენერგიის დიდი იმედია.

მათი ძირითადი კომპონენტი, სილიციუმი, მეორე ყველაზე უხვი ნივთიერებაა დედამიწაზე ჟანგბადის შემდეგ.ვინაიდან პანელები შეიძლება განთავსდეს იქ, სადაც საჭიროა ელექტროენერგია - სახლებზე, ქარხნებზე, კომერციულ შენობებზე, გემებზე, საგზაო მანქანებზე - ნაკლები საჭიროებაა ელექტროენერგიის გადაცემა ლანდშაფტებზე;და მასობრივი წარმოება ნიშნავს, რომ მზის პანელები ახლა იმდენად იაფია, რომ მათი გამოყენების ეკონომიკა უდავო ხდება.

ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტოს 2020 წლის ენერგეტიკული პერსპექტივის ანგარიშის მიხედვით, მზის პანელები ზოგიერთ ადგილას აწარმოებენ ყველაზე იაფ კომერციულ ელექტროენერგიას ისტორიაში.

თუნდაც ის ტრადიციული ბუზღუნი "რას იტყვი, როცა ბნელა ან მოღრუბლული?"ნაკლებად პრობლემური ხდება შენახვის ტექნოლოგიების ტრანსფორმაციული მიღწევების წყალობით.

მზის საზღვრებს მიღმა გადაადგილება

თუ თქვენ ელოდებით "მაგრამ", აქ არის: მაგრამ სილიკონის მზის პანელები აღწევს მათი ეფექტურობის პრაქტიკულ საზღვრებს ფიზიკის საკმაოდ მოუხერხებელი კანონების გამო.კომერციული სილიკონის მზის უჯრედები ახლა მხოლოდ 20 პროცენტით ეფექტურია (თუმცა 28 პროცენტამდე ლაბორატორიულ გარემოში. მათი პრაქტიკული ზღვარი არის 30 პროცენტი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ მზის მიერ მიღებული ენერგიის მხოლოდ მესამედის გადაქცევა ელექტროენერგიად).

მიუხედავად ამისა, მზის პანელი გამოიმუშავებს ბევრჯერ მეტ ენერგიას ემისიების გარეშე, ვიდრე გამოიყენებოდა მის წარმოებაში.

სილიკონის/პეროვსკიტის მზის ელემენტი

პეროვსკიტი: განახლებადი ენერგიის მომავალი

სილიკონის მსგავსად, ეს კრისტალური ნივთიერება არის ფოტოაქტიური, რაც იმას ნიშნავს, რომ როდესაც მას სინათლე ეცემა, მის სტრუქტურაში არსებული ელექტრონები საკმარისად აღგზნებულია, რომ დაშორდნენ მათ ატომებს (ელექტრონების ეს განთავისუფლება არის ელექტროენერგიის წარმოქმნის საფუძველი, ბატარეებიდან ატომურ ელექტროსადგურებამდე). .იმის გათვალისწინებით, რომ ელექტროენერგია მოქმედებს, ელექტრონების კონგა ხაზი, როდესაც სილიციუმის ან პეროვსკიტის ფხვიერი ელექტრონები მიედინება მავთულში, ელექტროენერგია არის შედეგი.

პეროვსკიტი არის მარილის ხსნარების მარტივი ნარევი, რომელიც თბება 100-დან 200 გრადუსამდე, რათა დაამყაროს მისი ფოტოაქტიური თვისებები.

მელნის მსგავსად, ის შეიძლება დაიბეჭდოს ზედაპირებზე და იკეცება ისე, რომ ხისტი სილიციუმი არ არის.გამოიყენება სილიკონზე 500-ჯერ ნაკლებ სისქეზე, ის ასევე სუპერ მსუბუქია და შეიძლება იყოს ნახევრად გამჭვირვალე.ეს ნიშნავს, რომ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყველა სახის ზედაპირზე, როგორიცაა ტელეფონები და ფანჯრები.თუმცა, ნამდვილი შფოთვა არის პეროვსკიტის ენერგიის წარმოების პოტენციალის გარშემო.

პეროვსკიტის ყველაზე დიდი გამოწვევის დაძლევა - გაფუჭება

2009 წელს პეროვსკიტის პირველმა მოწყობილობებმა მზის სინათლის მხოლოდ 3,8 პროცენტი გადააქცია ელექტროენერგიად.2020 წლისთვის ეფექტურობა იყო 25,5 პროცენტი, რაც ახლოსაა სილიკონის ლაბორატორიულ რეკორდთან 27,6 პროცენტით.არსებობს აზრი, რომ მისი ეფექტურობა მალე 30 პროცენტს მიაღწევს.

თუ თქვენ ელოდებით "მაგრამ" პეროვსკიტის შესახებ, კარგი, არის წყვილი.პეროვსკიტის კრისტალური მედის კომპონენტია ტყვია.რაოდენობა მცირეა, მაგრამ ტყვიის პოტენციური ტოქსიკურობა ნიშნავს, რომ ის გასათვალისწინებელია.რეალური პრობლემა ის არის, რომ დაუცველი პეროვსკიტი ადვილად იშლება სითბოს, ტენიანობის და ტენიანობის გამო, განსხვავებით სილიკონის პანელებისგან, რომლებიც რეგულარულად იყიდება 25 წლიანი გარანტიით.

სილიციუმი უკეთესად უმკლავდება დაბალი ენერგიის სინათლის ტალღებს, ხოლო პეროვსკიტი კარგად მუშაობს უფრო მაღალი ენერგიის ხილულ შუქზე.პეროვსკიტი ასევე შეიძლება მორგებული იყოს სინათლის სხვადასხვა სიგრძის ტალღის შთანთქმისთვის - წითელი, მწვანე, ლურჯი.სილიციუმის და პეროვსკიტის ფრთხილად გასწორებით, ეს ნიშნავს, რომ თითოეული უჯრედი სინათლის სპექტრის მეტ ენერგიას გადააქცევს.

რიცხვები შთამბეჭდავია: ერთი ფენა შეიძლება იყოს 33 პროცენტით ეფექტური;დააწყვეთ ორი უჯრედი, ეს არის 45 პროცენტი;სამი ფენა იძლევა 51 პროცენტს ეფექტურობას.ასეთი ფიგურები, თუ მათი კომერციული რეალიზაცია იქნება შესაძლებელი, განახლებადი ენერგიის რევოლუციას მოახდენს.