Tanio nie wystarczy

Koszt paneli słonecznych spadł drastycznie w ciągu ostatnich 10 lat, ale najwybitniejsi naukowcy na świecie nadal poszukują rozwiązań, które sprawią, że panele słoneczne staną się naprawdę czystą energią.

Dziś, 4 grudnia, w Hanoi rozpoczął się cykl dyskusji naukowych z okazji Tygodnia Przyszłości VinFuture 2024. Podczas sesji „Materiały dla zrównoważonej przyszłości” czołowi światowi naukowcy zajmujący się energetyką podzielili się swoimi obawami dotyczącymi rozwoju nowych materiałów do ogniw słonecznych i zrównoważonych zastosowań.

Najlepsi naukowcy na świecie nieustannie poszukują rozwiązań, które sprawią, że panele słoneczne staną się naprawdę czystą energią.

Ceny paneli słonecznych spadły dziesięciokrotnie

Według profesora Martina Greena z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (Australia), w ciągu ostatniej dekady ceny paneli słonecznych gwałtownie spadły. Cena sprzedaży paneli słonecznych spadła z 1 USD/1 W (w 2009 r.) do 0,1 USD/1 W obecnie. Cena panelu wynosi obecnie zaledwie 70 USD. Moc wyjściowa elektrowni słonecznej może zastąpić 10 elektrowni węglowych. Gdy globalne zapotrzebowanie na energię wzrośnie do 1 TB gigawata (1 miliarda GW) w ciągu najbliższego roku, zwiększymy zainstalowaną moc, a wtedy koszty będą jeszcze niższe.

Powyższe osiągnięcia są efektem nieustannych poszukiwań naukowców, którzy wykorzystują najnowocześniejsze technologie, pomagając w jak najefektywniejszym przetwarzaniu energii słonecznej w energię elektryczną. Z 15% sprawności, krzemowe ogniwa słoneczne zbliżyły się do teoretycznej granicy sprawności, osiągając 29,4%.

Profesor Martin Green, Uniwersytet Nowej Południowej Walii (Australia)

Profesor Marina Freitag z Uniwersytetu w Newcastle (Wielka Brytania) przedstawiła technologię równoległych ogniw słonecznych (która pomaga ogniwom słonecznym wychwytywać najwięcej światła słonecznego), podkreślając rolę łączenia innych materiałów z krzemem, z których perowskit okazał się niezwykle obiecujący, ponieważ ten kryształ występuje obecnie w naturze w dużych ilościach. Dzięki równoległemu zastosowaniu krzemu i perowskitu, z których każdy został specjalnie zaprojektowany do wychwytywania różnych barw światła słonecznego, ogniwo słoneczne osiągnęło imponującą wydajność: 33,9%.

Odpady z tworzyw sztucznych ważą tyle, co „miliard afrykańskich słoni”

Według profesora Setha Mardera, dyrektora Instytutu Energii Odnawialnej i Zrównoważonej (USA), problem polega na tym, że ludzie płacą obecnie zbyt wysoką cenę za „cudowny materiał”, krzem. Obecnie tylko 9% odpadów plastikowych jest poddawane recyklingowi. Na świecie jest 6,3 miliarda ton odpadów plastikowych, co stanowi bardzo poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. „6,3 miliarda ton, to masa miliarda słoni afrykańskich i więcej niż całkowita masa wszystkich ludzi na świecie” – podkreślił profesor Seth Marder.

Profesor Seth Marder, dyrektor Instytutu Energii Odnawialnej i Zrównoważonej (USA)

Produkcja krzemowych ogniw słonecznych wymaga ekstremalnie wysokich temperatur – ponad 1000°C – co oznacza ogromne zapotrzebowanie na energię, mówi profesor Marina Freitag. Srebro, wykorzystywane w połączeniach elektrycznych, staje się coraz rzadsze (przemysł fotowoltaiczny zużywa już 15% światowej produkcji srebra).

Technologia tandemowa (wykorzystująca perowskit) pozwala na zużycie o 85% mniej krzemu niż w przypadku konwencjonalnych ogniw słonecznych, generując jednocześnie więcej energii elektrycznej. Warstwę perowskitu można przetwarzać w temperaturach poniżej 200°C, co przekłada się na znacznie niższe zużycie energii w procesie produkcji.

Profesor Marina Freitag, Uniwersytet w Newcastle (Wielka Brytania)

Problemem perowskitu jest obecność ołowiu, chociaż jego zawartość wynosi zaledwie 0,3 g/ ^m² . Jednak rozwiązanie tego problemu po zakończeniu cyklu życia ogniwa słonecznego jest bardzo skomplikowane. Dlatego wybór materiałów, technologii i konstrukcji jest niezwykle trudny… aby po zakończeniu cyklu życia panele słoneczne można było całkowicie zdemontować, odzyskać ich komponenty i ponownie wykorzystać, minimalizując ilość odpadów.

„Jesteśmy w przełomowym momencie w technologii słonecznej. Kryzys klimatyczny wymaga od nas zwiększenia produkcji energii słonecznej do bezprecedensowego poziomu, z celem 3 TW rocznej mocy słonecznej do 2030 roku. Jednak proces ten musi być realizowany w sposób zrównoważony od samego początku. Materiały, które wybieramy dzisiaj, będą miały wpływ na planetę w nadchodzących dekadach” – powiedziała profesor Marina Freitag.

Źródło: https://thanhnien.vn/pin-mat-troi-re-thoi-thi-chua-du-185241204191516673.htm