Naučnici sa Odeljenja za fiziku Univerziteta Oksford razvili su revolucionarni pristup koji bi mogao da generiše sve veće količine solarne struje bez potrebe za solarnim panelima na bazi silicijuma. Umesto toga, njihova inovacija funkcioniše tako što novi materijal za proizvodnju energije nanosi na površine svakodnevnih predmeta kao što su ruksaci, automobili i mobilni telefoni.
Njihov novi materijal koji upija svetlost je, po prvi put, dovoljno tanak i fleksibilan da se može primeniti na površinu skoro svake zgrade ili zajedničkog objekta. Koristeći pionirsku tehniku razvijenu u Oksfordu, koja slaže više slojeva koji apsorbuju svetlost u jednu solarnu ćeliju, oni su iskoristili širi opseg svetlosnog spektra, omogućavajući da se proizvede više energije iz iste količine sunčeve svetlosti.
Ovaj ultra tanak materijal, koji koristi ovaj takozvani pristup sa više spojeva, sada je nezavisno sertifikovan da isporučuje preko 27% energetske efikasnosti, po prvi put u skladu sa performansama tradicionalnih, jednoslojnih materijala koji generišu energiju poznatih kao silicijum fotovoltaika. Japanski nacionalni institut za naprednu industrijsku nauku i tehnologiju (AIST) dao je sertifikat pre objavljivanja naučne studije istraživača kasnije ove godine.
„Tokom samo pet godina eksperimentisanja sa našim pristupom za slaganje ili više spojeva, podigli smo efikasnost konverzije energije sa oko 6% na preko 27%, blizu granica onoga što jednoslojni fotonaponski uređaji mogu da postignu danas“, rekao je dr Šuaifeng Hu , postdoktorski saradnik na Okford Universiti Phisics.
„Verujemo da bi tokom vremena ovaj pristup mogao da omogući fotonaponskim uređajima da postignu daleko veću efikasnost, veću od 45%.“
Ovo se poredi sa oko 22% energetske efikasnosti solarnih panela danas (što znači da oni pretvaraju oko 22% energije u sunčevu svetlost), ali je ključna i raznovrsnost novog ultra tankog i fleksibilnog materijala. Debljina je nešto više od jednog mikrona, skoro 150 puta je tanja od silikonske pločice. Za razliku od postojećih fotonaponskih uređaja, koji se uglavnom primenjuju na silikonskim panelima, ovo se može primeniti na skoro svaku površinu.
„Korišćenjem novih materijala koji se mogu primeniti kao premaz, pokazali smo da možemo da ponovimo i nadmašimo silicijum, a istovremeno dobijamo fleksibilnost. Ovo je važno jer obećava više solarne energije bez potrebe za toliko panela na bazi silicijuma ili posebno izgrađene solarne farme“, rekao je dr Junke Vang, Marie Skłodovska Curie Actions Postdoc Fellov na Univerzitetu Oksford za fiziku.
Istraživači veruju da će njihov pristup nastaviti da smanjuje troškove solarne energije i da je takođe učini najodrživijim oblikom obnovljive energije. Od 2010. godine, svetski prosečni trošak solarne električne energije pao je za skoro 90%, što je čini skoro trećinom jeftinijom od one proizvedene iz fosilnih goriva. Inovacije obećavaju dodatnu uštedu jer novi materijali, kao što je tankoslojni perovskit, smanjuju potrebu za silikonskim panelima i namenskim solarnim farmama.
„Možemo da zamislimo da se perovskitni premazi nanose na šire tipove površina za generisanje jeftine solarne energije, kao što su krovovi automobila i zgrada, pa čak i poleđine mobilnih telefona. Ako se više solarne energije može proizvesti na ovaj način, možemo predvideti manje dugoročno treba koristiti silikonske panele ili graditi sve više solarnih farmi“, dodao je dr Vang.
Istraživači su među 40 naučnika koji rade na fotonaponu na čelu sa profesorom obnovljive energije Henrijem Snejtom na Odseku za fiziku Univerziteta Oksford. Njihov pionirski rad u fotonaponskoj opremi, a posebno u upotrebi tankoslojnog perovskita, počeo je pre otprilike deceniju i koristi se od robotske laboratorije po meri.
Njihov rad ima snažan komercijalni potencijal i već je počeo da se koristi u aplikacijama u industriji komunalnih usluga, građevinarstvu i proizvodnji automobila.
Okford PV, britanska kompanija koju je 2010. godine izdvojio iz Okford Universiti Phisics suosnivač i glavni naučni službenik profesor Henri Snaith za komercijalizaciju fotonaponske energije perovskita, nedavno je započela masovnu proizvodnju perovskitnih fotonapona u svojoj fabrici u Brandenburgu-an-der-Havelu. , blizu Berlina, Nemačka. Ovo je prva svetska proizvodna linija za tandem solarne ćelije „perovskit-na-silicijum”.
„Prvotno smo pogledali lokacije u Velikoj Britaniji da bismo započeli proizvodnju, ali vlada tek treba da se uporedi sa fiskalnim i komercijalnim podsticajima koji se nude u drugim delovima Evrope i Sjedinjenih Država“, rekao je profesor Snejt.
„Velika Britanija je do sada razmišljala o solarnoj energiji isključivo u smislu izgradnje novih solarnih farmi, ali pravi rast će doći od komercijalizacije inovacija — veoma se nadamo da će novostvorena British Energi usmeriti svoju pažnju na ovo.
„Snabdevanje ovim materijalima predstavljaće brzo rastuću novu industriju u globalnoj zelenoj ekonomiji i pokazali smo da Velika Britanija inovira i prednjači u naučnom smislu. Međutim, bez novih podsticaja i boljeg puta za pretvaranje ove inovacije u proizvodnju, UK će propustiti priliku da predvodi ovu novu globalnu industriju“, dodao je profesor Snejt.
