Panele fotowoltaiczne 1000-krotnie wydajniejsze niż dotychczas. „Wystarczyło proste połączenie”

W obliczu rosnącego zapotrzebowania na odnawialne źródła energii, naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego dokonali przełomu. Panele fotowoltaiczne przyszłości mogą zaoferować wielokrotnie wyższą wydajność. Osiągnięcie otwiera drzwi do szerokiego zastosowania tej technologii w różnych dziedzinach.

Prawdziwy przełom w fotowoltaice

Panele fotowoltaiczne nie są niczym nowym. Sony zaimplementowało takie rozwiązanie w solarnym Walkmanie z 1986 roku, natomiast badacze intensywnie szukają wydajniejszych technologii. Tradycyjne panele słoneczne opierają się na krzemie. Ten, mimo popularności, ma ograniczenia w zakresie efektywności konwersji energii.

Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego postanowili podejść do problemu inaczej, wykorzystując proste połączenie. Wykorzystali tlenek tytanu (TiO₂) i selen (Se) do stworzenia nowego typu ogniw słonecznych.

Kluczem do sukcesu okazało się poprawienie adhezji między warstwami związków poprzez kontrolę zawartości telluru, co znacząco zwiększyło efektywność konwersji energii. W warunkach laboratoryjnych nowa technologia wykazała się wydajnością aż 1000 razy większą niż ta, którą oferują tradycyjne panele słoneczne.

Przeczytaj też: Netflix TOP10 dzisiaj

Jednym z głównych wyzwań była wysoka cena rozwiązania. Zespół badawczy opracował nową metodę ekstrakcji tytanu z wykorzystaniem itru, rzadkiego pierwiastka, który pozwala na uzyskanie tytanu o wysokiej czystości przy niższych kosztach. Obecność itru w końcowym produkcie może wpływać na niektóre właściwości mechaniczne tytanu, natomiast już trwają prace nad minimalizacją tego efektu.

Panele fotowoltaiczne przyszłości. Droga do produkcji jest długa

Jednym z największych wyzwań jest obecnie stabilność ogniw na bazie selenu. Mimo że w warunkach laboratoryjnych wykazują one imponującą wydajność, to ich trwałość i odporność na zmienne warunki atmosferyczne musi zostać dokładnie przetestowana.

Drugim istotnym ograniczeniem są koszty materiałów i produkcji. Nowa metoda ekstrakcji tytanu jest zauważalnie tańsza, natomiast w przypadku masowej produkcji wydatek jest ogromny i dalej stanowi ogromną przeszkodę.

Chociaż wyniki badań nad panelami słonecznymi opartymi na tlenku tytanu i selenie są niezwykle obiecujące, droga do ich produkcji jest jeszcze stosunkowo długa. Wszystko zależy od tempa, w jakim uda się rozwiązać kilka kluczowych wyzwań związanych zarówno z technologią, jak i jej ekonomiczną opłacalnością.

Źródło: U-Tokyo, oprac. własne. Zdjęcie otwierające: Quality Stock Arts / Shutterstock

Część odnośników to linki afiliacyjne lub linki do ofert naszych partnerów. Po kliknięciu możesz zapoznać się z ceną i dostępnością wybranego przez nas produktu – nie ponosisz żadnych kosztów, a jednocześnie wspierasz niezależność zespołu redakcyjnego.

Artykuł Panele fotowoltaiczne 1000-krotnie wydajniejsze niż dotychczas. „Wystarczyło proste połączenie” pochodzi z serwisu ANDROID.COM.PL - społeczność entuzjastów technologii.