Die oben genannten Informationen wurden auf dem Seminar „Materialien für eine nachhaltige Zukunft“ vorgestellt, das während der Wissenschafts- und Technologiewoche der VinFuture 2024 Foundation am Morgen des 4. Dezember in Hanoi stattfand.
Professor Martin Green, Gründungsdirektor des Center for Advanced Photovoltaics an der University of New South Wales (Australien) und Mitglied des VinFuture Prize Council, erklärte, die Technologie zur Herstellung von Solarzellen habe sich in den letzten zehn Jahren stark verändert. Der Wirkungsgrad der Module sei von 16 % auf 21,6 % gestiegen. Die Technologien zur Herstellung von Solarzellen entwickeln sich rasant, wobei vier Haupttypen zum Einsatz kommen: Topcon, HJT, IBC und Perc.
Professor Martin Green.
Ihm zufolge sind Silizium-Solarzellen ein zuverlässiges, beliebtes und effizientes Basismaterial. In den letzten zehn Jahren ist der Preis für Solarzellen stark gesunken, von 1 US-Dollar pro Watt im Jahr 2009 auf heute 0,10 US-Dollar pro Watt. Auch der Wirkungsgrad von Solarmodulen ist dank des Einsatzes fortschrittlicher Technologien wie TOPcon, HJT, IBC und PERC von 16 % auf 21,6 % gestiegen.
„Da der weltweite Energiebedarf im nächsten Jahr 1 Terawatt (TW) erreicht, wird Silizium aufgrund seiner kostengünstigen Herstellung weiterhin eine Schlüsselrolle spielen“, sagte er und fügte hinzu, dass Silizium zwar ein überlegenes Material sei, man aber für eine höhere Leistung Wege finden müsse, es mit anderen Materialien zu kombinieren.
Das Stapeln von Schichten aus Materialien wie Perowskit könnte laut Professor Green die Effizienz um 30 bis 40 Prozent steigern. Das kombinierte Material muss jedoch bestimmte Anforderungen erfüllen: Es muss leicht verfügbar, ungiftig und mit Silizium kompatibel sein.
Er prognostizierte, dass die Entwicklung neuer Materialien für Solarzellen ein Schlüsselfaktor für die großflächige Nutzung von Solarenergie sei. Dies trage dazu bei, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und eine saubere Energieversorgung zu ermöglichen. „Die dritte Energierevolution könnte die Solarrevolution sein, mit neuen Materialien, die Sonnenenergie mit beispiellos hoher Effizienz und niedrigen Kosten in Strom umwandeln können“, sagte er.
Überblick über den Workshop.
Professor Sir Richard Henry Friend von der britischen Universität Cambridge empfiehlt, bei der Solarzellenproduktion von Silber auf gängigere Metalle wie Kupfer umzusteigen. Dies trägt dazu bei, die Abhängigkeit von Edelmetallen zu verringern und eine stabile Quelle zu gewährleisten.
Der Experte verwies auf eine Universität in Hongkong (China), die KI einsetzt, um die Zeit für die Computersimulation von Materialien zu verkürzen, verschiedene Schichten auf Silizium anzuordnen und so sehr zeitsparende Forschungsrichtungen zu ermöglichen und Abkürzungen in der Materialforschung zu schaffen. „Ich unterstütze die Rolle von KI in der Forschung“, sagte er.
Die Zukunft der Solarenergie liegt nicht nur in der Verbesserung von Materialien, sondern auch im Einsatz künstlicher Intelligenz (KI). KI simuliert, prüft Materialprodukte und optimiert Herstellungsprozesse, wodurch Zeit und Kosten gespart werden.
Professorin Marina Freitag.
Professor Marina Freitag, Forscherin an der Royal Society (URF) der Newcastle University (Großbritannien), sagte, dass bei der Entwicklung neuer Materialien diese zwar anpassungsfähig seien, sich aber im Laufe der Zeit auch veränderten.
Sie schlägt eine Kombination aus Perowskit vor, einem vielversprechenden Material mit vergleichbarer Leistung wie Silizium und guter Recyclingfähigkeit. Die Kombination von Perowskit mit Silizium reduziert nicht nur die benötigte Siliziummenge um bis zu 80 %, sondern erhöht auch die Produktionseffizienz und reduziert die CO2-Emissionen sowie den Bedarf an landwirtschaftlichen Flächen für Solarmodule erheblich.
Professor Nguyen Thuc Quyen von der University of California, USA, schloss sich der Meinung der Experten an und stellte fest, dass KI mit Überlegungen zum Energieverbrauch und zur Nutzung von Rechenzentren einhergehen müsse. Die Standardisierung von Daten und die Verbesserung der Qualität der Informationseingabe seien ebenfalls unerlässlich für die Wirksamkeit von KI.
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