Ηλιακη... επανασταση: τα νεα φωτοβολταϊκα που εκαναν απιστευτο ρεκορ αποδοτικοτητας

00:30 9/7/2016 - Πηγή: Fimotro

Δεδομένου αυτού, η νέα ανακάλυψη από ομάδα Αυστραλών ερευνητών, αποτελεί ένα πολύ ευχάριστο και ενθαρρυντικό νέο...
Η ηλιακή ενέργεια είναι μια από τις πιο ευρέως διαδεδομένες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ολοένα και περισσότερα φωτοβολταϊκά συστήματα τοποθετούνται, είτε σε ιδιωτικούς είτε σε δημόσιους χώρους, την ώρα που η Ευρωπαϊκή Ενωση έχει θέσει ως στόχο το 20% της ενεργειακής κατανάλωσης να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές μέχρι το 2020.
Μετά την ανακάλυψη

της ομάδας των Αυστραλών ερευνητών, η ηλιακή ενέργεια άλλαξε επίπεδο. Η αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών συστημάτων εκτοξεύτηκε σε ένα ανέλπιστα μεγάλο ποσοστό, ακόμα και για τους πιο αισιόδοξους εκτιμητές.

Από το... 1% του 19ου αιώνα, στο 34.5% του σήμερα

Η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου, δεν είναι κάτι το καινούργιο. Για την ακρίβεια, τα πρώτα φωτοβολταϊκά συστήματα εφευρέθηκαν τον 19ο αιώνα, μόνο που τότε η αποδοτικότητα τους ήταν ιδιαίτερα χαμηλή. Τα πρώτα χρόνια, μόλις 1-2% της ηλιακής ενέργειας μετατρεπόταν σε ηλεκτρική.
Μέχρι και το 1954 δεν είχε βρεθεί η κατάλληλη μέθοδος ώστε να αυξηθεί η απόδοση. Τότε όμως, τα «Bell Laboratories» δημιούργησαν τα πρώτα φωτοβολταϊκά στοιχεία πυριτίου, που έφταναν σε αποδοτικότητα ύψους 6%. Από τότε και έπειτα, οι ειδικοί έβρισκαν τρόπους ώστε να αυξάνουν συνεχώς τα ποσοστά. Σήμερα η αποδοτικότητα των περισσότερων φωτοβολταϊκών της αγοράς αγγίζει το 20%.
Ωστόσο, το ρεκόρ απόδοσης ήταν κατά τέσσερις μονάδες υψηλότερο, καθώς μια αμερικανική εταιρία κατάφερε να κατασκευάσει ένα σχετικά μεγάλο ηλιακό πάνελ, οκτακοσίων τετραγωνικών εκατοστών, το οποίο μετέτρεπε το 24% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Αυτό το ρεκόρ όμως καταρρίφθηκε.
Μια ομάδα επιστημόνων από την Αυστραλία εκθρόνισε της αμερικανική εταιρία, αφήνοντας την... χιλιόμετρα πίσω. Η αποδοτικότητα ύψους 34.5% (χωρίς συμπυκνωτές) είναι κάτι που δεν θα περίμενε ακόμα και ο πιο αισιόδοξος μηχανικός. Αυτό διότι το συγκεκριμένο ποσοστό σχεδόν αγγίζει τα ανώτατα όρια απόδοσης που προβλέπει η θεωρία. Αν αναλογιστούμε δε πως η ποσοστιαία διαφορά είναι πάνω από 10 μονάδες, τότε αντιλαμβανόμαστε την τεράστια σημασία της ανακάλυψης. Ακόμα και 1% μετράει, καθώς μιλάμε για τεράστια ποσά ενέργειας. Οπότε η πρόσθεση 10.5 μονάδων θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ακόμα και ως... ηλιακή επανάσταση.
Μάλιστα τα φωτοβολταϊκά που κατασκεύασε η ομάδα των Αυστραλών, πέρα από όλα τα άλλα, έχουν και πολύ μικρότερη επιφάνεια (28 τετραγωνικά εκατοστά), κάτι που πρόκειται να κάνει την ηλιακή ενέργεια ακόμα φθηνότερη.
«Υπάρχουν δυνατότητες για περαιτέρω αύξηση της αποδοτικότητας, σύμφωνα με τις έρευνες μας» τόνισε ο Mark Keevers, καθηγητής του University of New South Wales στο Σίδνεϊ. Παρόλα αυτά, δεν έδωσε συγκεκριμένα (έστω και υποθετικά) ποσοστά. Αυτό που εξήγησε, ως άμεσο αποτέλεσμα του νέου ρεκόρ απόδοσης, είναι πως το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί, αφού πλέον θα παράγεται πολύ πιο εύκολα.

Ενα πανεπιστήμιο με... παράδοση στα φωτοβολταϊκά – Ποιος είναι ο επόμενος στόχος

Δεν είναι η πρώτη φορά που το συγκεκριμένο πανεπιστήμιο πραγματοποιεί ρεκόρ στον χώρο των φωτοβολταϊκών. Η ίδια ομάδα ερευνητών από το University of New South Wales, το 2014 είχε πετύχει ένα ακόμη μεγαλύτερο ποσοστό αποδοτικότητας, χρησιμοποιώντας καθρέπτες ώστε να συγκεντρώνει το φως στα πάνελ. Τότε το ποσοστό είχε εκτοξευτεί στο 40%, όμως δεν μπορεί να συγκριθεί με το νέο ποσοστό.
Τα συμβατικά φωτοβολταϊκά, αυτά που για παράδειγμα τοποθετούνται πάνω στην οροφή ενός σπιτιού, δεν έχουν καθρέπτες ώστε να συγκεντρώνουν παραπάνω ηλιακή ενέργεια. Αν έβαζε κανείς τις δύο εφευρέσεις στην... ζυγαριά, τότε εύκολα θα συμπέραινε πως η τωρινή είναι πολύ υψηλότερης σημασίας. Το 34.5% χωρίς συμπυκνωτές είναι ένα ποσοστό που αγγίζει το τέλειο! Πέραν αυτού όμως, αφορά τα φωτοβολταϊκά που θα μπορούν να διατεθούν στην αγορά για ιδιωτική χρήση. Μπορεί το 40% να είναι θεωρητικά καλύτερο, όμως... ποτέ δεν θα μπει στην ταράτσα μας.
Αξίζει να σημειωθεί πως οι επιστήμονες που ειδικεύονται πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο βρέθηκαν προ εκπλήξεως με την ανακάλυψη των Αυστραλών. Οι στόχοι των επιστημόνων, οι οποίοι μάλιστα χαρακτηρίζονταν ως ιδιαίτερα φιλόδοξοι, ήταν να επιτευχθεί ένα ποσοστό κοντά στο 35% μέχρι στο 2050. «Φαίνεται πως ο χώρος μας κινείται γρηγορότερα από όσο νομίζουν οι περισσότεροι» δήλωσε ο Martin Green, ένας εκ των ερευνητών.
Επόμενος στόχος της ομάδας, που έχει βαλθεί να σπάσει κάθε ρεκόρ, είναι η δημιουργία ηλιακών πάνελ αντίστοιχης τεχνολογίας αλλά μεγαλύτερου μεγέθους. Ετσι τα φωτοβολταϊκά θα πιάσουν ακόμα μεγαλύτερη αποδοτικότητα. Πόσο ακόμα μπορεί να αναβαθμιστούν; Κανείς ακόμα δεν γνωρίζει. Πάντως, η θεωρία προβλέπει πως δεν μπορεί το ποσοστό να φτάσει πάνω από το 50-53%.