Oboren svetski rekord u efikasnosti solarnih ćelija

Švajcarski istraživači postigli su nešto što u teoriji nije bilo moguće, naime stvorili su dve solarne ćelije na bazi silicijuma sa efikasnošću većom od 30 odsto.

To je oborilo svetski rekord i potencijalno otvorilo put ka budućnosti jeftinije čiste energije, prenosi Građevinarstvo.rs.

Solarne ćelije apsorbuju svetlost i pretvaraju je u električnu energiju. One su osnova većine tehnologija solarne energije, a oko 95 procenata njih napravljeno je od silicijuma, jer ga ima u izobilju, dugotrajan je i relativno jeftin.

Većina silicijumskih solarnih ćelija koje se danas prodaju ima oko 22 odsto efikasnosti, što znači da pretvaraju 22 procenta solarne energije, koja dopre do njih u električnu energiju. Međutim, nema previše prostora za njihovo poboljšanje, jer imaju teorijsku granicu efikasnosti od oko 29 odsto.

Ako bi mogla da se poveća efikasnost solarnih ćelija bez ogromnog povećanja troškova proizvodnje, mogla bi da se generiše ista količina električne energije sa manje solarnih panela, štedeći na prostoru i snižavajući cenu solarne energije.

Solarne ćelije su prešle granicu od 30 procenata, a jedna je čak dostigla 47 odsto u laboratoriji, ali one su napravljene od materijala koji su nepraktični za široku upotrebu.

„Materijali i procesi koji se koriste za njihovu izradu preskupi su za održavanje energetske tranzicije. Ovi uređaji su hiljadu puta skuplji od silicijumskih solarnih ćelija“, obrazložio je šef EPFL-ove Fotonaponske laboratorije i CSEM-ovog Centra za održivu energiju, Kristof Balif (Christophe Ballif).

Istraživači EPFL-a i CSEM-a udružili su se i probili teorijsku granicu efikasnosti silicijuma sa dve različite solarne ćelije, dostižući efikasnost od 30,93 procenta sa jednom, i 31,25 odsto sa drugom.

Obe su „tandem solarne ćelije“, što znači da kombinuju dva različita materijala u jednoj ćeliji, a u ovom slučaju, silicijum i mineral perovskit. Za 30,93 procenta efikasnu ćeliju, perovskit je postavljen na glatku površinu silicijuma. Za drugu ćeliju, površina silicijuma je bila teksturirana.

Ključ uspeha tima bio je razvoj novih tehnika obrade i deponovanja materijala. Jednom izgrađen, silicijumski deo ćelije apsorbovao je infracrvenu svetlost niže energije, dok je sloj perovskita apsorbovao i konvertovao vidljivu svetlost veće energije.

„Naši rezultati su prvi koji pokazuju da se barijera od 30 odsto može prevazići korišćenjem niskobudžetnih materijala i procesa, što bi trebalo da otvori nove perspektive za budućnost“, istakao je Balif.

Solarne ćelije od perovskita na silikonu su male, svaka ima samo jedan kvadratni centimetar, tako da će biti potrebno više istraživanja, kako bi se osiguralo da mogu da generišu električnu energiju jednako efikasno kada se povećaju.

Ako rezultati istraživanja budu dobri, ćelije bi mogle da podstaknu usvajanje tehnologije solarne energije širom sveta ubrzavajući tranziciju u budućnost koju pokreće isključivo čista energija.