Силициевите фотоволтаични клетки продължават да доминират на пазара на слънчева енергия. Съществуват обаче алтернативни технологии, които се стремят да нарушат този монопол. Някои от тези технологии използват органични материали, като например съставка, присъстваща в тофу или соли за вана, и се опитват да изместят силиция от няколко години. Проучване, публикувано наскоро в списанието Естествена енергия предлага ново решение на един от основните проблеми със слънчевата енергия: ефективността. Проблемът се крие в голямата загуба на естествена светлина в настоящите системи.
В този контекст екипът, ръководен от Kunta Yoshikawa, представи първата слънчева клетка, изработена от силиций, която надхвърля 26% ефективност при преобразуването на слънчевата светлина в електричество, което представлява подобрение спрямо предишния рекорд от 25,6%. Този напредък е изключително важен, тъй като настоящата технология непрекъснато се развива и подобрява по отношение на фотопреобразуването.
За да постигнат този пробив, Йошикава и неговият екип проектираха a хетеропреходна структура, структура, образувана от два слоя: един от монокристален силиций и друг от аморфен силиций отгоре. Този интелигентен дизайн позволява повече слънчева светлина да бъде уловена и преобразувана в електрическа енергия по-ефективно.
Свойствата на тази нова клетка като продължителност на живота, серийно съпротивление и оптичните свойства трябва да бъдат подобрени едновременно, за да се намали допълнително загубата на светлина. Изчислено е, че с повече изследвания енергийната ефективност може да достигне 29% през следващите години, което ще представлява още един качествен скок в еволюцията на слънчевите клетки.
Последни технологични постижения: перовскитни клетки
Най-новите изследвания във фотоволтаичната енергия също подчертаха използването на перовските. Този синтетичен материал революционизира ефективността на слънчевите клетки благодарение на способността си да увеличава абсорбцията на слънчева светлина. Комбинацията от силициеви слънчеви клетки с перовскит може да надхвърли 30% ефективност.
Тези постижения са особено значими, ако вземем предвид, че традиционните силициеви слънчеви клетки имат теоретична граница на ефективност от 33,7%, известна като Граница на Shockley-Quisser. Използването на перовскит в комбинация със силиций може дори да достигне ефективност от 43% в бъдеще, според експерти.
Нови дизайни и приложения
Масачузетският технологичен институт (MIT) също постигна важен напредък в тази област. През 2016 г. той разкри създаването на вертикален слънчев панел, който генерира до 20 пъти повече енергия от традиционните панели. Неговият иновативен дизайн му позволява да улавя енергия през целия ден, като следва движението на слънцето.
Тези нови проекти не само подобряват ефективността на слънчевите клетки, но също така създават нови възможности за интегриране на слънчеви клетки в сгради, автомобили и дори мобилни устройства. Представете си свят, в който вашият мобилен телефон или електрическа кола се зарежда директно със слънчева енергия от собствения си корпус или покрив, възможност, която става по-реална с най-новите постижения в компактните и гъвкави слънчеви суперклетки.
Политически предизвикателства в Испания
По отношение на политическия контекст, това продължава да бъде основна пречка за собственото потребление на слънчева енергия в някои страни като Испания. През 2015 г. испанското правителство одобри данък слънце, мярка, която облага собственото потребление на слънчева енергия. По същия начин административните пречки и изискванията за инсталиране на соларни панели възпрепятстват развитието на този възобновяем енергиен източник в страната.
La Европейска комисия наскоро се намеси, за да поиска обяснения по темата. В писмо, изпратено до Министерството на енергетиката, Брюксел изрази несъгласието си с рестриктивните политики за собствено потребление и предложи опростяване на процедурите за насърчаване на възприемането на възобновяема енергия. Премахването на правните бариери е от съществено значение, за да може слънчевата енергия да се конкурира при равни условия с конвенционалните енергийни източници.
С всички тези технологични постижения и нарастващия интерес към слънчевата енергия, ефективността на фотоволтаичните клетки ще продължи да се подобрява. Бъдещето на слънчевата енергия изглежда светло и все повече хора и институции се интересуват от нейното развитие.