Ηλιακά πάνελ με 10% μεγαλύτερη απόδοση: μια πράσινη λύση από τη Νότια Κορέα

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να συμβάλλουν σημαντικά στον περιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και οι επιστήμονες εξετάζουν συνεχώς νέα υλικά που υπόσχονται υψηλότερη απόδοση και μικρότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Όπως διαβάζουμε στο thecooldown.com, μια ερευνητική ομάδα από τη Νότιο Κορέα πειραματίστηκε με τη χρήση του σουλφιδίου αργύρου βισμουθίου (AgBiS₂) και αύξησε την απόδοση των ηλιακών πάνελ κατά 8,26% -βελτίωση αρκετή ώστε να δώσει τη δυνατότητα φόρτισης ενός κινητού τηλεφώνου τέσσερις επιπλέον φορές σε σχέση με την παραγόμενη ενέργεια από τα συμβατικά υλικά.

Καινοτόμα προσέγγιση διπλής στιβάδας AgBiS₂

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Advanced Energy Materials, περιγράφει μια καινοτόμο προσέγγιση, στην οποία δημιουργούνται δύο διακριτές στιβάδες σουλφιδίου αργύρου βισμουθίου, με καθεμία να έχει υποστεί διαφορετική επεξεργασία. Ο σκοπός ήταν να ενισχυθεί η αγωγιμότητα και να επιταχυνθεί η μεταφορά ηλεκτρονίων ανάμεσά τους. Η δομή δεν έχει μόνο καλύτερη ενεργειακή απόδοση, αλλά είναι και σχετικά απλή στην κατασκευή -γεγονός που καθιστά την τεχνολογία πιο ελκυστική για βιομηχανική εφαρμογή. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το υλικό αυτό θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στο άμεσο μέλλον για την παραγωγή νέας γενιάς φωτοβολταϊκών πάνελ.

Μικρότερη τοξικότητα, μεγαλύτερη προστασία για το περιβάλλον

Το σουλφίδιο αργύρου βισμουθίου ανήκει στην κατηγορία των ημιαγωγών χαμηλής τοξικότητας, με το βισμούθιο να θεωρείται μία από τις πιο ασφαλείς εναλλακτικές σε σύγκριση με τοξικά βαρέα μέταλλα, όπως ο μόλυβδος ή το κάδμιο. Αυτό προσδίδει ένα σημαντικό περιβαλλοντικό πλεονέκτημα. Πολλά από τα συμβατικά φωτοβολταϊκά περιέχουν υλικά που, εάν δεν ανακυκλωθούν σωστά, μπορεί να διαρρεύσουν στο περιβάλλον, μολύνοντας τα υπόγεια ύδατα και εισχωρώντας στην τροφική αλυσίδα. Ορισμένα από αυτά τα μέταλλα είναι νευροτοξικά ή ακόμα και καρκινογόνα, προκαλώντας προβλήματα υγείας σε ανθρώπους και ζώα.

Προσιτό κόστος, ευκολία κατασκευής, νέα προοπτική

Η προτεινόμενη τεχνολογία, επομένως, συνδυάζει δύο βασικά πλεονεκτήματα: την ενίσχυση της ενεργειακής αποδοτικότητας και τη μείωση του περιβαλλοντικού κινδύνου. Επιπλέον, η παραγωγή σουλφιδίου αργύρου βισμουθίου είναι σχετικά φθηνή και δεν απαιτεί σπάνιες πρώτες ύλες -γεγονός που θα μπορούσε να διευκολύνει την υιοθέτησή του και από μικρότερους κατασκευαστές. Παράλληλα, ενδέχεται να μειώσει την εξάρτηση της αγοράς από πιο επιβαρυντικά και ακριβά υλικά.

Καθώς η ανάγκη για καθαρή ενέργεια αυξάνεται διαρκώς, τέτοιες καινοτομίες ανοίγουν τον δρόμο για φωτοβολταϊκά που δεν είναι μόνο πιο αποδοτικά, αλλά και πιο φιλικά προς το περιβάλλον. Η ενσωμάτωση νέων υλικών, όπως το σουλφίδιο αργύρου βισμουθίου, στην πράξη απαιτεί βεβαίως περαιτέρω μελέτη και έλεγχο αντοχής στον χρόνο. Ωστόσο, οι πρώτες ενδείξεις είναι ενθαρρυντικές και φαίνεται πως η τεχνολογία αυτή μπορεί να παίξει καθοριστικό ρόλο στη μετάβαση προς την πράσινη ενέργεια.