اخبار شرکت استرالیا مواد جدیدی را برای ساخت سلول های خورشیدی بهتر و ارزان تر توسعه می دهد

استرالیا مواد جدیدی را برای ساخت سلول های خورشیدی بهتر و ارزان تر توسعه می دهد

فناوری PERC که توسط تیم فتوولتائیک به رهبری مارتین گرین از دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW سیدنی) پیشگام شده بود، توسط صنعت تولید خورشیدی جهان پذیرفته شده است.

بیش از 80 درصد از سلول های خورشیدی جدید جهان از فناوری PERC توسعه یافته استرالیا استفاده می کنند.

هزینه تبدیل نور خورشید به برق در دهه گذشته بیش از 90 درصد کاهش یافته است.انرژی خورشیدی در حال حاضر ارزان ترین راه برای تولید برق از منابع جدید انرژی است.
در حال حاضر، انرژی خورشیدی به ما کمک می‌کند تا انتشار گازهای گلخانه‌ای را به میزان قابل توجهی با هزینه بسیار رقابتی کاهش دهیم، اما از آنجایی که انرژی خورشیدی کمتر از 5 درصد برق جهان را تامین می‌کند، هنوز کارهای بیشتری در این زمینه باید انجام شود.
استرالیا احتمالا نقشی کلیدی در پیشرفت جهانی ایفا خواهد کرد.استرالیا برای چندین دهه در خط مقدم توسعه و کاربرد فناوری خورشیدی بوده است.استرالیا رکورد عملکرد سلول های خورشیدی سیلیکونی را در 30 سال از 40 سال گذشته داشته است.استرالیا اکنون بیش از هر کشور OECD دیگری، استقرار خورشیدی بیشتری دارد و تقریباً 15 درصد از نیاز برق آنها را پوشش می دهد.بیش از 80 درصد از پنل های خورشیدی جدید جهان سلول های خورشیدی مبتنی بر فناوری PERC هستند که با موفقیت در استرالیا توسعه یافته است.

پس آینده انرژی خورشیدی چیست؟صدها محقق در سراسر استرالیا بر دو هدف متمرکز هستند: کاهش بیشتر هزینه ها و استفاده از نور خورشید ورودی برای تولید حداکثر برق ممکن، یعنی افزایش راندمان فتوولتائیک.

چرا انرژی خورشیدی نیاز به بهبود دارد؟

انرژی خورشیدی این پتانسیل را دارد که صنعت، حمل و نقل و شیوه زندگی ما را متحول کند - اگر تکنولوژی را به حد افراط برسانیم.

الکتریسیته بسیار ارزان فرصت‌های زیادی را در اختیار شما قرار می‌دهد، از تبدیل آب به هیدروژن سبز برای ذخیره انرژی یا استفاده در فرآیندهای صنعتی گرفته تا تامین انرژی حمل‌ونقل، سیستم‌های انرژی و هر چیز دیگری که از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنیم.

سال گذشته، آژانس انرژی های تجدیدپذیر استرالیا چشم انداز خود را برای انرژی خورشیدی بسیار کم هزینه ارائه کرد.هدف بلندپروازانه اما قابل دستیابی است.
آژانس امیدوار است تا سال 2030 راندمان سلول های خورشیدی تجاری را از 22 درصد به 30 درصد افزایش دهد. این آژانس می خواهد هزینه های کل سیستم (پانل ها، اینورترها و انتقال) را 50 درصد به 0.30 دلار در هر وات کاهش دهد.

این نیاز به تحقیقات عمیق دارد.بیش از 250 محقق استرالیایی در مرکز استرالیا برای فتوولتائیک پیشرفته، مشارکتی بین شش دانشگاه و CSIRO، برای رسیدن به این اهداف کار می کنند.
در جستجوی مواد جدید فراتر از سلول های خورشیدی سیلیکونی، نور خورشید را بدون قطعات متحرک به الکتریسیته تبدیل می کند.هنگامی که نور خورشید به مواد سیلیکونی که معمولاً در سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود برخورد می‌کند، انرژی آن الکترونی آزاد می‌کند که به آن اجازه می‌دهد در میان مواد حرکت کند، درست همانطور که یک الکترون از طریق سیم یا باتری حرکت می‌کند.

پنل های خورشیدی روی سقف شما ممکن است به صورت ماسه صحرا شروع شود، به سیلیس ذوب شده، به سیلیکون تصفیه شده و سپس به پلی سیلیکون خالص 99.999 درصد تصفیه شود.این ماده همه کاره برای چندین دهه در قلب موفقیت خورشیدی بوده است.مهمتر از همه، مقیاس پذیر است - از اندازه سر پین تا آرایه هایی که کیلومتر مربع را پوشش می دهند.

اما برای به حداکثر رساندن نور خورشید که به این پانل ها برخورد می کند، به چیزی بیش از سیلیکون نیاز داریم.ما نمی توانیم با سیلیکون به 30 درصد راندمان دست پیدا کنیم.

به سلول پشت سر هم نگاهی بیندازید - یک ساندویچ خورشیدی.از آنجایی که سیلیکون تنها می تواند تا 34 درصد نور مرئی را جذب کند، محققان بر روی افزودن لایه هایی از مواد دیگر برای گرفتن طول موج های مختلف نور تمرکز کردند.

پروسکایت ها یک گزینه هستند.این ماده را می توان از یک منبع مایع پرینت یا پوشش داد که پردازش آن را ارزان می کند.وقتی این ماده را روی سیلیکون قرار دادیم، می‌توانیم جهشی عظیم در کارایی سلول‌های خورشیدی ببینیم.

در حالی که چشم انداز امیدوارکننده است، هنوز برخی از مسائل وجود دارد که باید مورد بررسی قرار گیرد - به ویژه، چگونگی اطمینان از اینکه پروسکایت ها بیش از 20 سال عمر می کنند، همانطور که ما از صفحات سیلیکونی انتظار داریم.

محققان همچنین در حال بررسی مواد دیگری مانند پلیمرها و کالکوژنیدها هستند، گروهی از کانی‌های رایج که شامل سولفیدهایی است که در سلول‌های خورشیدی نازک و منعطف ظاهر می‌شوند.

هر ماده جدید نه تنها باید در تبدیل نور خورشید به الکترون خوب باشد، بلکه باید در پوسته زمین فراوان، ارزان و به اندازه کافی پایدار باشد تا طول عمر را تضمین کند.به عنوان مثال، کالکوژنیدها از عناصر معمولی مانند مس، قلع، روی و گوگرد تشکیل شده اند.

اگر بتواند 30 درصد راندمان را به دست آورد، مزایای زیادی به همراه خواهد داشت.هزینه ساخت یک نیروگاه خورشیدی بزرگ کاهش می یابد.با سلول‌های خورشیدی کارآمدتر، پنل‌های کمتر و زمین کمتری برای خروجی برق یکسان مورد نیاز است.