Επανάσταση στα ηλιακά πάνελ με 1.000 φορές αποδοτικότερη τεχνολογία

Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο Science Advances, αναφέρεται ότι ένα νέο είδος υπέρλεπτων ηλιακών πάνελ είναι 1.000 φορές πιο αποδοτικό από τα πάνελ πυριτίου. Βασιζόμενα σε μία τεχνική επίστρωσης κρυσταλλικών υλικών, αναμένεται να αλλάξουν ριζικά την τεχνολογία δέσμευσης ηλιακής ενέργειας, οδηγώντας ενδεχομένως σε νέα πρότυπα στην παγκόσμια αγορά ενέργειας.

Η ομάδα των ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Χάλλε-Βιτεμβέργης δημιούργησε ένα «σάντουιτς» από κρυστάλλους με βάση τον βαριούχο, στροντιούχο και ασβεστούχο τιτανικό εστέρα. Η επίστρωση σε στιβάδες πάχους 200 nm (εκατομμυριοστά του χιλιοστού) σχημάτισε ένα ιδιαίτερα απορροφητικό υλικό. Αυτό μπορεί να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα κατευθείαν από τον ήλιο χάρη στις ιδιότητές του, ενώ είναι πιο απλό, κατασκευάζεται πιο εύκολα και είναι πιο ανθεκτικό από τις σημερινές τεχνολογίες.

Καινοτομία στην επίστρωση υλικών

Οπως διαβάζουμε στο bgr.com, εναλλάσσοντας τα φερροηλεκτρικά υλικά, που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν εκτίθενται στο φως, με παραηλεκτρικά στρώματα, η ομάδα ενίσχυσε δραστικά τη φωτοβολταϊκή απόδοση. Τα πάνελ αυτά εμφάνισαν 1.000 φορές υψηλότερη απόδοση από τα συμβατικά πάνελ βαριούχου τιτανικού εστέρα, ξεπερνώντας τις μέχρι σήμερα δυνατότητες των περισσότερων υλικών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία των φωτοβολταϊκών.

Πραγματικές εφαρμογές και βιωσιμότητα

Το βασικό πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι η δυνατότητα μαζικής παραγωγής σε μικρό μέγεθος, με ελάχιστο βάρος, κάτι που ανοίγει τον δρόμο για εφαρμογές όχι μόνο στις στέγες και τα πάρκα ηλιακής ενέργειας, αλλά και σε υφάσματα, μεταφορικά μέσα, συσκευές και κάθε είδους φορητό εξοπλισμό. Οι δυνατότητες είναι πολλαπλές – από την ένταξη σε drones και ηλεκτρικά οχήματα έως την ενσωμάτωσή τους σε αρχιτεκτονικά στοιχεία όπως παράθυρα ή προσόψεις κτιρίων.

Καθώς τα πάνελ αυτά είναι λεπτότερα και αποδοτικότερα, είναι κατάλληλα για μικρότερους χώρους και επιφάνειες –κάτι ιδιαίτερα χρήσιμο στο αστικό περιβάλλον και τις φορητές συσκευές. Παράλληλα, μπορούν να επιφέρουν μείωση του κόστους και των απορριμμάτων, καθιστώντας την τεχνολογία πιο βιώσιμη. Η ανθεκτικότητα των υλικών τους σημαίνει ότι έχουν μεγαλύτερο κύκλο ζωής, άρα και μικρότερες απαιτήσεις συντήρησης και αντικατάστασης, ενισχύοντας το περιβαλλοντικό και οικονομικό όφελος.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η μελέτη είναι ακόμη σε πρώιμο στάδιο εφαρμογής, όμως οι ερευνητές δηλώνουν αισιόδοξοι πως με περαιτέρω βελτιστοποίηση της φόρμουλας και της δομής των στρωμάτων, η τεχνολογία μπορεί να περάσει σε πιλοτική παραγωγή εντός των επόμενων ετών. Αν επιβεβαιωθούν οι προβλέψεις, αυτό το νέο είδος ηλιακού πάνελ θα μπορούσε να επιταχύνει τη μετάβαση σε καθαρές μορφές ενέργειας παγκοσμίως.