Da li su perovskit paneli budućnost solarne energije

Šta su perovskitni paneli i koje su njihove prednosti u odnosu na standardne solarne panele? Koliki je projektovani vek trajanja perovskitnih solarnih panela? Šta su nedostaci perovskitnih solarnih panela?

Eksploatacija solarne energije se čini kao najlogičniju put, možda ne samo kao tranzicija, već i kao konačno rešenje globalnog snabdevanja energijom. Energija sunca je ogromna i neiscrpna, a sve što je potrebno je naći efikasan način da se ona iskoristi.

PROČITAJTE JOŠ: Sve o solarnim, odnosno fotonaponskim crepovima

Kada je trasformisanje sunčeve energije u električnu danas se koriste solarni paneli na bazi silicijuma. Prilikom njihove konstrukcije tri faktora su najvažnija – cena, stepen efikasnosti i vek trajanja.

Stepen iskorišćenja silicijumskih solarnih panela je posle decenija usavršavanja dostigao nešto više od 20%, a vek trajanja im je oko 25 godina. Teorijski maksimum iskorišćenja je do 29%, tako da trenutno ne postoji veliki prostor za poboljšanja koja bi mogla da naprave drastične promene.

POČITAJTE JOŠ:

Kako do subvencija za ugradnju solarnih panela

Šta su solarni paneli, a šta solarni kolektori

Još jedan od nedostataka trenutno populrne tehnologiije solarnih panela na baz silicijuma je visoka cena proizvodnje.

Sve to su razlozi da se konstantno traže nova rešenja kako bi se u solarnim panelima energija sunca što efikasnije i povoljnije transformisla u električnu energiju. U ovom trenutku istraživači na mnogim institutima su jednoglasni u tome da najveću perspektivu da zamni silicijum ima materijal perovskit.

U pitanjuje hemijsko jedinjenje kalcjum titanat, otkriveno 1839 godine, a nazvan po ruskom naučniku Lavu Aleksejeviču Perovskom. Struktura ovog jedinjenja omogućava njegovo kombinovanje sa različitim hemijskim elementima kako bi mu se menjale karakteristike i kako bi mogle da mu se prilagođavaju osobine. Sve to perovskit čini idealnim za primenu u razvoju nove generacije solarnih panela.

Još 2012. godine naučnici su uspeli da naprave solarnu ćeliju na bazi ovog materijala, koja je imala efikasnost od 10 procenta, a već danas u laboratorijskim uslovima se postiže efkasnost od 25 procenata.

PROČITAJTE JOŠ:

Ovo su najčešće zablude o solarnim panelima

Koje su vrste i koliko košta ugradnja solarnih panela

Još jedna od prednosti perovskitnih solarnih ćelija je što mogu da budu poluprovidne i fleksibilne. To otvara potpuno nove mogućnosti, da se na primer kompletne fasade savremenih objekata transformišu u solarne panele, umesto postavljanja solarnih panela samo na krovovima. Ukoliko bi se napravili cenovno pristupačni solarni paneli dugog veka trajanja, to bi moglo da donese pravu revoluciju u energetski sektor.

Jedna od mogućnosti daljeg razvoja je kreiranje hibridnih solarnih panela koji koriste i silicijum i perovskit. Naime, silicijum apsorbuje crveni deo spektra sunčeve svetlosti, a perovskit plavi deo spektra, što pruža mogućnost dostizanja efikasnosti veće od 40  procenata.

Još jedna od prednosti perovskita je potencijalno niža cena proizvodnje. Proizvodnja panela na bazi silicijuma je energetski veoma zahtevna, pa time u procesu proizvodnje i štetna po prirodnu sredinu, dok se prerada perovskita obavlja na sobnoj temperaturi. Sve to donosi mnaji utrošak energije i potencijalno manje emisije ugljendioksida.

Što se trajnosti tiče, trenutna istraživanja su takođe ohrabrujuća. Naime, u  laboratorijskim eksperimentima merenja brzine starenja, paneli od perovskita su na temperturi od 35 stepeni celzijusa i sa učinkom od 80 procenata imali projektovani radni vek od pet godinna. U realnim uslovima eksploatacije to je ekvivalent od oko 30 godina trajanja.

U ovom trenutku kao jedan od problema se nameće to što se u proizvodnji panela na bazi perovskita koristi određen procenat olova. Težnja je da se upotreba ovog metala zbog toksičnosti redukuje ili izbaci, tako da naučnici u ovom trenutku rade na pronalaženju materijala koji bi uspešno zamnio olovo.

Foto: Unspalsh, Swift Solar, Oxford PV