Ang paglaban sa pagbabago ng klima ay maaaring lumakas, ngunit tila ang berdeng enerhiya na silikon na mga solar cell ay umaabot sa kanilang mga limitasyon.Ang pinakadirektang paraan upang gawin ang conversion sa ngayon ay gamit ang mga solar panel, ngunit may iba pang mga dahilan kung bakit sila ang malaking pag-asa ng renewable energy.
Ang kanilang pangunahing bahagi, ang silikon, ay ang pangalawa sa pinakamaraming sangkap sa Earth pagkatapos ng oxygen.Dahil maaaring ilagay ang mga panel kung saan kailangan ang kuryente – sa mga tahanan, pabrika, komersyal na gusali, barko, sasakyan sa kalsada – mas kaunti ang pangangailangang magpadala ng kuryente sa mga landscape;at ang mass production ay nangangahulugan na ang mga solar panel ay napakamura na ang ekonomiya ng paggamit nito ay nagiging hindi mapag-aalinlanganan.
Ayon sa ulat ng 2020 energy outlook ng International Energy Agency, ang mga solar panel sa ilang lokasyon ay gumagawa ng pinakamurang komersyal na kuryente sa kasaysayan.
Kahit na ang tradisyunal na bug-bear na iyon "paano kapag madilim o maulap?"ay nagiging hindi gaanong problema dahil sa pagbabago ng mga pagsulong sa teknolohiya ng imbakan.
Paglipat sa kabila ng mga limitasyon ng solar
Kung inaasahan mo ang isang "ngunit", narito ito: ngunit ang mga silicon solar panel ay umaabot sa mga praktikal na limitasyon ng kanilang kahusayan dahil sa ilang medyo hindi maginhawang batas ng pisika.Ang mga komersyal na silicon solar cell ay halos 20 porsiyento na lamang ang episyente (bagaman hanggang 28 porsiyento sa mga kapaligiran ng lab. Ang kanilang praktikal na limitasyon ay 30 porsiyento, ibig sabihin, maaari lamang nilang i-convert ang halos isang katlo ng natanggap na enerhiya ng Araw sa kuryente).
Gayunpaman, ang isang solar panel ay gagawa ng maraming beses na mas maraming enerhiyang walang emisyon sa buong buhay nito kaysa sa ginamit sa paggawa nito.
isang silicon/perovskite solar cell
Perovskite: ang kinabukasan ng mga renewable
Tulad ng silikon, ang mala-kristal na substansiyang ito ay photoactive, ibig sabihin, kapag ito ay tinamaan ng liwanag, ang mga electron sa istraktura nito ay nagiging sapat na nasasabik upang humiwalay sa kanilang mga atomo (ang pagpapalaya ng mga electron na ito ay ang batayan ng lahat ng henerasyon ng kuryente, mula sa mga baterya hanggang sa mga nuclear power plant) .Dahil ang kuryente ay may bisa, isang conga line ng mga electron, kapag ang mga maluwag na electron mula sa silicon o perovskite ay na-channel sa isang wire, kuryente ang resulta.
Ang Perovskite ay isang simpleng halo ng mga solusyon sa asin na pinainit sa pagitan ng 100 at 200 degrees upang maitatag ang mga photoactive na katangian nito.
Tulad ng tinta, maaari itong i-print sa mga ibabaw, at ito ay nababaluktot sa paraang hindi matibay na silicon.Ginagamit sa kapal na hanggang 500 beses na mas mababa kaysa sa silicon, ito ay sobrang liwanag din at maaaring semi-transparent.Nangangahulugan ito na maaari itong ilapat sa lahat ng uri ng surface tulad ng sa mga telepono at bintana.Gayunpaman, ang tunay na kaguluhan, ay nasa paligid ng potensyal na produksyon ng enerhiya ng perovskite.
Pagtagumpayan ang pinakamalaking hamon ng perovskite – pagkasira
Ang unang perovskite device noong 2009 ay nag-convert lamang ng 3.8 porsiyento ng sikat ng araw sa kuryente.Sa pamamagitan ng 2020, ang kahusayan ay 25.5 porsiyento, malapit sa rekord ng lab ng silikon na 27.6 porsiyento.May pakiramdam na ang kahusayan nito ay maaaring umabot sa 30 porsyento.
Kung inaasahan mo ang isang 'ngunit' tungkol sa perovskite, mabuti, mayroong isang mag-asawa.Ang isang bahagi ng perovskite crystalline lattice ay lead.Ang dami ay maliit, ngunit ang potensyal na toxicity ng lead ay nangangahulugan na ito ay isang pagsasaalang-alang.Ang tunay na problema ay ang hindi protektadong perovskite ay madaling bumababa sa pamamagitan ng init, kahalumigmigan at halumigmig, hindi tulad ng mga silicon panel na karaniwang ibinebenta na may 25-taong garantiya.
Ang Silicon ay mas mahusay sa pagharap sa mga low-energy light waves, at ang perovskite ay gumagana nang maayos sa mas mataas na enerhiya na nakikitang liwanag.Ang perovskite ay maaari ding i-tune para sumipsip ng iba't ibang wavelength ng liwanag - pula, berde, asul.Sa maingat na pag-align ng silicon at perovskite, nangangahulugan ito na gagawing enerhiya ng bawat cell ang mas maraming light spectrum.
Ang mga numero ay kahanga-hanga: ang isang solong layer ay maaaring 33 porsiyentong mahusay;mag-stack ng dalawang cell, ito ay 45 porsiyento;tatlong layer ay magbibigay ng 51 porsyentong kahusayan.Ang mga uri ng figure na ito, kung maisasakatuparan ang mga ito sa komersyo, ay magbabago ng renewable energy.
Oras ng post: Ago-12-2021