Πολύ συχνά ακούμε, και είναι αλήθεια, ότι το ηλιακό φως που πέφτει στη Γη κατά τη διάρκεια μιας ώρας μπορεί να καλύψει τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες ενός έτους. Σήμερα μέρος αυτού του ηλιακού φωτός μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια από συστοιχίες ηλιακών πάνελ: μέχρι το τέλος του 2023 τα πάνελ αυτά θα καλύπτουν σχεδόν 10.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα της επιφάνειας της Γης, ενώ θα παράγουν περίπου 1.600 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας, δηλαδή το 6% περίπου της παγκόσμιας παραγωγής.
Η εγκατεστημένη ηλιακή ισχύς διπλασιάζεται περίπου κάθε δύο χρόνια, καθώς οι ηλιακές κυψέλες με βάση το πυρίτιο που χρησιμοποιούνται στα πάνελ γίνονται φθηνότερες, με έντονο ανταγωνισμό μεταξύ των εταιρειών στην Κίνα, οι οποίες με την κρατική υποστήριξη έχουν κυριαρχήσει στον κλάδο. Ταυτόχρονα, οι ερευνητές έχουν βρει τρόπους να κάνουν τις κυψέλες να απορροφούν καλύτερα την ενέργεια του ηλιακού φωτός. Τα σύγχρονα ηλιακά πάνελ λειτουργούν με βαθμό απόδοσης 22%-24% -μια τεράστια αύξηση σε σχέση με το 6%, όταν εφευρέθηκαν οι πρώτες πρακτικές ηλιακές κυψέλες τη δεκαετία του 1950 στα εργαστήρια Bell Labs στο New Jersey. Επιπλέον, τότε ήταν τόσο ακριβές, που τροφοδοτούσαν κυρίως δορυφόρους.
Ωστόσο, οι περισσότερες διαδικασίες έχουν συγκεκριμένα όρια. Η μέγιστη θεωρητική απόδοση μιας ηλιακής κυψέλης πυριτίου -η ποσότητα ενέργειας του ηλιακού φωτός που μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια- είναι περίπου 29%. Η υπόλοιπη ηλιακή ενέργεια χάνεται ως θερμότητα. Αυτό το θεωρητικό μέγιστο είναι εφικτό μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες. Επιπλέον, όταν οι κυψέλες συγκεντρώνονται μαζί σε ηλιακά πάνελ, η συνολική απόδοση του πάνελ είναι απίθανο να ξεπεράσει το 26%. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι οι χώροι μεταξύ των κυψελών και άλλων τμημάτων του πάνελ, όπως το πλαίσιο, δεν συμβάλλουν στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Υπάρχουν επίσης αναπόφευκτες απώλειες ενέργειας στα καλώδια που συνδέουν τις κυψέλες.
Το μέλλον της ηλιακής ενέργειας, ωστόσο, θα μπορούσε να βρίσκεται σε έναν νέο, αποδοτικότερο τύπο ηλιακών κυψελών, που μόλις μπήκε στην παραγωγή. Κατασκευασμένες με μια οικογένεια κρυσταλλικών υλικών που ονομάζονται περοβσκίτες, είναι ικανές να παρέχουν πάνελ με πρακτικά ποσοστά απόδοσης πολύ πάνω από 30%.
Διαβάστε περισσότερα στο powergame.gr
Διαβάστε ακόμη
