Дешево — недостаточно

Стоимость солнечных панелей значительно снизилась за последние 10 лет, но ведущие ученые мира продолжают искать решения, которые позволят сделать солнечные панели по-настоящему чистым источником энергии.

Сегодня, 4 декабря, в Ханое стартовал цикл научных дискуссий о жизни в рамках недели VinFuture 2024. В сессии «Материалы для устойчивого будущего» ведущие мировые учёные в области энергетики поделились своими идеями по разработке новых материалов для солнечных элементов и их устойчивых применений.

Ведущие мировые ученые продолжают искать решения, которые позволят сделать солнечные панели по-настоящему чистой энергией.

Цены на солнечные панели упали в 10 раз

По словам профессора Мартина Грина из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), за последнее десятилетие цены на солнечные панели значительно снизились. Отпускная цена солнечных панелей снизилась с 1 доллара США за 1 Вт (в 2009 году) до 0,1 доллара США за 1 Вт. Стоимость одной панели сейчас составляет всего 70 долларов США. Мощность солнечной тепловой электростанции может заменить 10 угольных электростанций. Когда в следующем году мировой спрос на энергию вырастет до 1 ТБ гигаватт (1 млрд ГВт), мы увеличим установленную мощность, и стоимость станет ещё ниже.

Вышеуказанные достижения стали возможными благодаря неустанным исследованиям учёных в области применения самых передовых технологий, способствующих максимально эффективному преобразованию солнечной энергии в электричество. КПД кремниевых солнечных элементов, составлявший всего 15%, приблизился к теоретическому пределу, достигнув 29,4%.

Профессор Мартин Грин, Университет Нового Южного Уэльса (Австралия)

Профессор Марина Фрейтаг из Ньюкаслского университета (Великобритания) представила технологию параллельных солнечных элементов (позволяющую солнечным элементам улавливать максимум солнечного света), подчеркнув роль сочетания кремния с другими материалами, среди которых перовскит оказался весьма перспективным, поскольку этот кристалл в настоящее время широко распространен в природе. Благодаря параллельному использованию кремния и перовскита, каждый из которых специально разработан для улавливания солнечного света разных цветов, солнечный элемент достиг весьма впечатляющего КПД: 33,9%.

Пластиковые отходы весят столько же, сколько «один миллиард африканских слонов».

По словам профессора Сета Мардера, директора Института возобновляемой и устойчивой энергетики (США), проблема заключается в том, что люди сейчас платят слишком высокую цену за «чудо-материал» – кремний. В настоящее время перерабатывается лишь 9% пластиковых отходов. В мире насчитывается 6,3 миллиарда тонн пластиковых отходов, что представляет собой серьёзную угрозу для здоровья человека. «6,3 миллиарда тонн – это масса миллиарда африканских слонов, что превышает общую массу всех людей на планете», – подчеркнул профессор Сет Мардер.

Профессор Сет Мардер, директор Института возобновляемой и устойчивой энергетики (США)

Производство кремниевых солнечных элементов требует чрезвычайно высоких температур — более 1000 °C, — а это означает огромные энергозатраты, говорит профессор Марина Фрайтаг. Серебро, используемое в электрических соединениях, становится всё более дефицитным (солнечная энергетика уже использует 15% мирового производства серебра).

Тандемная технология (с использованием перовскита) позволяет использовать на 85% меньше кремния, чем обычные солнечные элементы, при этом вырабатывая больше электроэнергии. Перовскитный слой может обрабатываться при температурах ниже 200°C, что означает значительное снижение энергопотребления при производстве.

Профессор Марина Фрейтаг, Ньюкаслский университет (Великобритания)

Проблема перовскита заключается в наличии свинца, хотя его содержание составляет всего 0,3 г/ ^м² , но решить эту проблему после окончания жизненного цикла солнечного элемента очень сложно. Поэтому необходимо выбрать материалы, технологию, конструкцию… чтобы после окончания жизненного цикла все солнечные панели можно было полностью разобрать, а их компоненты восстановить и использовать повторно с минимальным количеством отходов.

«Мы находимся на переломном этапе развития солнечных технологий. Климатический кризис требует от нас беспрецедентного увеличения производства солнечной энергии с целью достижения годовой мощности в 3 ТВт к 2030 году. Однако этот процесс должен осуществляться с самого начала на основе принципов устойчивого развития. Материалы, которые мы выбираем сегодня, окажут влияние на планету в ближайшие десятилетия», — заявила профессор Марина Фрайтаг.

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