Da li je na pomolu revolucija u solarnoj energetici
Nova generacija solarnih ćelija zasnovanih na polimerima mogla bi da donese lakše, fleksibilnije i potencijalno jeftinije panele, a najnovija istraživanja pokazuju da se njihova efikasnost sve više približava klasičnim silicijumskim tehnologijama koje danas dominiraju tržištem
Solarna energija poslednjih godina beleži snažan razvoj, ali većina panela koji se danas nalaze na krovovima kuća i industrijskih objekata i dalje koristi tehnologiju zasnovanu na silicijumu. Ipak, nova istraživanja kineskih naučnika ukazuju da bi u narednim godinama mogla da se pojavi potpuno drugačija vrsta solarnih panela – oni napravljeni od polimera, odnosno organskih materijala.
Ova tehnologija obećava lakše, fleksibilnije i potencijalno jeftinije solarne module, a najnoviji rezultati pokazuju da bi njihova efikasnost mogla da se približi onoj koju imaju klasični paneli.
Novi rekord za polimerne solarne ćelije
Tim naučnika iz Kine razvio je novu generaciju polimernih solarnih ćelija koje su postigle efikasnost konverzije sunčeve energije od oko 19,1 odsto, što predstavlja jedan od najboljih rezultata do sada za ovu vrstu tehnologije. Još važnije je to što su testovi pokazali i veoma dobru stabilnost.
Nakon oko 2.000 sati rada ćelije su zadržale čak 97 odsto svojih početnih performansi, što je značajan napredak u odnosu na ranije generacije organskih solarnih ćelija koje su imale problem sa brzim padom efikasnosti.
Do ovakvog rezultata naučnici su došli unapređenjem strukture aktivnog sloja u ćeliji. Posebna pažnja posvećena je načinu na koji su raspoređeni molekuli u materijalu i kako se prenose elektroni nakon što materijal apsorbuje sunčevu svetlost. Bolja organizacija materijala omogućila je efikasnije pretvaranje svetlosti u električnu energiju.
Šta su zapravo polimerne solarne ćelije
Za razliku od klasičnih solarnih panela koji koriste kristalni silicijum kao osnovni materijal, polimerne solarne ćelije spadaju u grupu organskih fotonaponskih sistema. Njihov aktivni sloj čine specijalni organski polimeri koji imaju sposobnost da apsorbuju svetlost i pretvore je u električnu energiju.
Ovakvi materijali imaju nekoliko potencijalnih prednosti. Pre svega, oni su veoma lagani i mogu biti fleksibilni, što znači da solarni paneli napravljeni od njih ne moraju da budu kruti kao današnji moduli. Pored toga, postoji mogućnost da se proizvode metodama sličnim štampanju na velikim površinama, što bi u budućnosti moglo značajno da smanji cenu proizvodnje.
Kako se novi paneli porede sa današnjim
Na tržištu danas dominiraju solarni paneli zasnovani na silicijumu, čija komercijalna efikasnost obično iznosi između 15 i 22 odsto. U laboratorijskim uslovima silicijumska tehnologija već prelazi i 25 procenata efikasnosti.
Organski i polimerni solarni paneli su donedavno imali znatno slabije rezultate, često svega nekoliko procenata efikasnosti. Zbog toga su uglavnom ostajali u fazi istraživanja i nisu bili ozbiljna konkurencija silicijumskim panelima.
Međutim, novi rezultati pokazuju da se taj jaz brzo smanjuje. Kada organski paneli dostignu efikasnost blisku granici od 20 procenata i pritom pokažu stabilnost tokom dugog vremenskog perioda, mogli bi da postanu realna alternativa postojećim tehnologijama.
Gde bi ova tehnologija mogla da se koristi
Jedna od najvećih prednosti polimernih solarnih ćelija je njihova fleksibilnost. Za razliku od klasičnih panela koji su relativno teški i kruti, ovi paneli mogu biti tanki i savitljivi. To otvara mogućnost njihove ugradnje na površine na kojima klasični paneli nisu praktični.
PROČITAJTE JOŠ:
Da li su solarni paneli zbog “prljave struje” opasni po zdravlje?
Da li su 3D štampani solarni paneli budućnost svakog doma
Solarni paneli uskoro sa krovova silaze i na fasade
Da li su solarni paneli efikasni tokom zimskih meseci?
U budućnosti bi takvi solarni moduli mogli da se integrišu u fasade zgrada, krovne membrane, prozore, pa čak i u lagane konstrukcije ili mobilne uređaje. Zbog male težine i potencijalno jednostavnije proizvodnje postoji i mogućnost da se proizvode u velikim rolama ili tankim slojevima koji se lako postavljaju na različite površine.
Da li je revolucija zaista blizu
Iako rezultati izgledaju veoma obećavajuće, stručnjaci naglašavaju da je put do masovne proizvodnje još dug. Ključni izazovi ostaju dugoročna stabilnost materijala, otpornost na vremenske uslove i mogućnost industrijske proizvodnje u velikim količinama.
Ipak, činjenica da organski solarni paneli sada dostižu efikasnost koja se približava silicijumskim tehnologijama pokazuje da bi solarna industrija mogla da dobije potpuno novu generaciju uređaja. Ako se razvoj nastavi ovim tempom, polimerne solarne ćelije bi u narednim godinama mogle značajno da prošire mogućnosti korišćenja solarne energije i ubrzaju energetsku tranziciju ka obnovljivim izvorima.
