Соларне ћелије са силицијум-калцијум и титанијумом ће у потпуности променити ефикасност производње енергије
Соларне ћелије са силицијум-калцијум и титанијумом ће у потпуности променити ефикасност производње енергијеи
Традиционалне соларне ћелије засноване на силицијумским полупроводничким једињењима имају теоријску максималну ефикасност од 29% у претварању сунчеве светлости у електричну енергију. Међутим, спајањем другог перовскитног слоја са основним силицијумским слојем, соларне ћелије могу премашити овај праг ефикасности у блиској будућности.
Перовскит је врста једињења са истом кристалном структуром као минерал калцијум титанијум оксида. Овај веома флексибилан материјал може се користити за различите примене, укључујући ултразвучне машине, чипове за складиштење и соларне ћелије за производњу енергије. Недавна истраживања показују да перовскит може бити а"тајно оружје"да промовише ефикасност производње енергије у индустрији соларних ћелија на нови ниво.
Тренутна технологија соларних ћелија се брзо приближава свом највишем нивоу ефикасности, али још увек не испуњава ниво потребан за соларну енергију као важан фактор ублажавања у решавању глобалног загревања. Научници су изјавили да ефикасност мора бити већа од 30%, а стопа уградње нових соларних панела мора бити десет пута већа од тренутног нивоа усвајања.
Додавањем додатног слоја калцијум-титан оксида (оба са полупроводничким својствима) на силицијумску подлогу, енергија заробљена од сунчеве светлости може бити побољшана. Силицијумски слој хвата електроне у црвеном светлу, док слој калцијум титанијума хвата плаву светлост. Побољшање капацитета апсорпције енергије довешће до смањења укупне цене соларне енергије, чиме ће се убрзати увођење и усвајање соларних панела.
Научници су провели неколико година развијајући ефикасну технологију силицијум калцијум титанијум соларних ћелија, а чини се да 2023. означава важну прекретницу у овој области. Недавни напредак у истраживању успешно је побољшао ефикасност батерија серије силицијум перовскит на преко 30%. Темпо напретка је толико брз да ће ова технологија ускоро показати своју побољшану функционалност у комерцијалним производима.
Стефан Де Волф, професор науке о материјалима и инжењеринга на Универзитету за науку и технологију краља Абдулаха у Саудијској Арабији, верује да ће 2023. године област технологије соларних ћелија донети значајан напредак. Де Волфов тим је постигао ниво ефикасности од 33,7% у соларним ћелијама од силицијум перовскита, али детаљи о њиховом раду још увек треба да буду објављени у научним часописима.Друга истраживачка група коју води Стеве Албрецхт из Хелмхолтз Берлинског центра за материјале и енергију у Немачкој је недавно објавила студију о серијски повезаној силицијум перовскитној батерији која може да постигне ефикасност конверзије енергије до 32,5%. Трећа група коју предводи Ксин Иу Цхин са Ецоле Политецхникуе Федерале де Лаусанне у Лозани, Швајцарска, доказала је да ефикасност серијске батерије достиже 31,25%, са"потенцијал високе ефикасности и ниске цене производње".
Де Волф је рекао да ће прекорачење енергетског прага од 30 одсто повећати поверење људи да"производња фотонапонске енергије високих перформанси, јефтина, може се изнети на тржиште". До 2022. године, капацитет производње соларне енергије достићи ће 1,2 теравата (ТВ), а мора се повећати на најмање 75 ТВ до 2050. године како би се ублажила најкатастрофалнија ситуација узрокована глобалним загревањем и емисијом гасова стаклене баште.