I udkanten af Brandenburg an der Havel, Tyskland, ligger en fabrik, der lover at revolutionere fremtiden for solenergi. Der producerer det britiske firma Oxford PV solceller, der bruger perovskitter, et materiale, som mange anser for nøglen til fremtiden for solenergi. Disse celler repræsenterer en ny type teknologi baseret på perovskit, som kan ændre landskabet for vedvarende energi.
Solar teknologi fabrik
Oxford PV-fabrikken er omgivet af et roligt landskab, men indeni udvikles innovationer, der kan transformere solenergiproduktionen. Chris Case, virksomhedens teknologichef, beskriver stedet som "realiseringen af mine dybeste forhåbninger."
Oxford PV har sammen med andre virksomheder som QCells sat sin lid til perovskite-teknologi. Dette fotovoltaiske materiale, relativt billigt og nemt at få fat i, har vist et stort potentiale i at forbedre effektiviteten af solpaneler. Faktisk forventes det, at kommercielle solpaneler med perovskit-siliciumceller kommer på markedet næste år.
Med hensyn til andre virksomheder på dette område annoncerede Hanwha QCells, at de havde til hensigt at investere 100 millioner dollars i en produktionslinje til tandemsolceller, der integrerer silicium og perovskit, en teknologi, der vil være operationel ved udgangen af 2024. Dette viser, at store brands satser. stærkt på denne innovation.
En ny type solcelle med perovskite teknologi
Det fascinerende ved solceller lavet med perovskit er deres evne til at fange en større mængde sollys sammenlignet med konventionelle siliciumceller. Ved at integrere begge materialer, gennem det såkaldte tandem solceller, kan den samlede energiomdannelseseffektivitet øges. Mens siliciumsolceller alene kan nå op til 26 % effektivitet, overskrider perovskit-tandemceller nemt denne grænse og opnår op til 31,6 %, som for nylig demonstreret af Fraunhofer Institute.
Tandemceller har den fordel, at de fanger et større udvalg af solbølgelængder. Dette muliggør op til 20 % højere energiproduktion sammenlignet med traditionelle siliciumceller. De oprindelige omkostninger ved perovskites er dog stadig en udfordring, selvom tilhængere af teknologien bemærker, at i tætte byområder eller industrikomplekser, hvor arealet er begrænset, vil den øgede elproduktion hurtigt opveje de ekstra udgifter.
Virkningen af den nye type perovskit-solcelle
Virkningen af denne teknologi er betydelig. I modsætning til siliciumceller kan perovskitceller fremstilles ved meget lavere temperaturer, hvilket reducerer produktionsomkostningerne. Derudover er de mere fleksible og lettere og kan påføres mere forskelligartede overflader, såsom altaner eller endda vinduesrammer.
Solenergimarkedet forventes at skulle bruge op til 75 terawatt (TW) kapacitet installeret i 2050 sammenlignet med den nuværende 1,2 TW. På trods af fremskridt inden for perovskiter er udfordringen fortsat deres holdbarhed. Alligevel er der vigtige fremskridt inden for materialer og overfladebehandlinger, som f.eks passivering, forbedrer deres langsigtede stabilitet betydeligt.
For eksempel har forskere fundet ud af, at passivering ved hjælp af aminosilaner kan forbedre både effektiviteten og driftsstabiliteten af perovskitceller. Takket være disse behandlinger har det været muligt at bevare op til 95 % af den oprindelige effektivitet efter 1.500 timers brug under ekstreme forhold.
Rekorder i effektivitet
Perovskit-solceller har udviklet sig meget hurtigt. Mens de i 2009 knap kunne omdanne 3,8 % af sollys til energi, når de nuværende versioner allerede 26,1 % effektivitet og endda 31,6 % i deres tandemform med silicium, som vi nævnte før.
Derudover udforsker nogle laboratorier rundt om i verden endnu mere avancerede versioner af disse celler, såsom celler perovskite-perovskite tandem, som helt undværer silicium, og som allerede har opnået en effektivitet på 28,49 %. Mens disse versioner stadig er under udvikling, giver de mulighed for endnu større energiproduktion takket være deres evne til at fange forskellige dele af solspektret med materialer, der er meget billigere end silicium.
Rent praktisk skubber disse fremskridt ikke kun de traditionelle grænser for solceller, men kan reducere de samlede omkostninger ved disse teknologier, hvilket gør dem mere tilgængelige og fleksible til en bred vifte af applikationer. Dette er nøglen til masseadoptionen af solenergi rundt om i verden.
Med alle disse innovationer, selvom der stadig er udfordringer, der skal løses, såsom nedbrydning på grund af fugt eller varme, er perovskit på vej til at skabe en sand revolution i industrien for vedvarende energi. Hvis fremskridt inden for holdbarhed kan matche dem i effektivitet, vil perovskiter sandsynligvis overgå de nuværende teknologier og radikalt ændre den måde, verden forbruger solenergi på.
Da denne teknologi fortsætter med at slå rekord efter rekord, er der ingen tvivl om, at vi er på nippet til en ny æra for solenergi, en æra, hvor ren energi vil være mere effektiv, tilgængelig og levedygtig end nogensinde.