هر روز نیاز به انرژی های پاک و گذر از سوخت‌های فسیلی بیش از گذشته احساس می‌شود. در همین راستا آلمانی ها توانسته‌اند با نسل جدید سلول های خورشیدی یک رکورد مهم را ثبت کنند.
محققان موسسه آلمانی Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) توانسته‌اند با ساخت یک نوع سلول خورشیدی چند‌پیوندی رکورد جدیدی را ثبت کنند. سلول‌های جدید قادرند تا ۳۲.۵ درصد از تشعشات خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند که دستاوردی بسیار بزرگ قلمداد می‌شود. این رکورد توسط موسسه تست خورشیدی اروپا مستقر در ایتالیا به ثبت رسیده است.
رکورد جدید آلمانی ها در بهینگی سلول های خورشیدی
با توجه به اینکه تقاضا برای انرژي‌های تجدیدپذیر رو به افزایش است، پژوهشگران تمام تلاش خود را برای یافتن راه‌هایی به منظور افزایش بازدهی سلول های خورشیدی می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان از یک منطقه اختصاص یافته برای انرژی خورشیدی، برق بیشتری به‌دست آورد. استفاده از پروسکایت هالید برای ساخت سلول های خورشیدی تاثیر زیادی در پیشرفت این عرصه داشت.
هرچند که پروسکایت به سرعت مستهلک می‌شود. به‌همین خاطر پژوهشگران در تلاش برای یافتن جایگزین‌هایی بودند تا با قرار دادن آنها درون سلول خورشیدی، طول عمر سیستم افزایش یابد. گزینه جدید سلول های خورشیدی چند‌پیوندی نام دارند که می‌توانند با ترکیب رکورد بهینگی و طول عمر بالا، از نظر اقتصادی به‌صرفه باشند.
گام‌های مهم در توسعه انرژی خورشیدی
اداره بهینگی انرژی و انرژی‌های تجدیدپذیر آمریکا پیشتر گفته بود که به لطف پروسکایت میزان بهینگی سلول های خورشیدی از تنها ۳ درصد در سال ۲۰۰۹ به بیش از ۲۵ درصد رسیدند. هرچند این میزان برای پژوشگران آلمانی موسسه HZB کافی نبود و تصمیم گرفتند با توسعه یک سلول خورشیدی جدید رکورد جهان را بشکنند.
آنها برای رسیدن به این هدف از ترکیب پیشرفته‌ای از پروسکایت استفاده کردند و با بهبودهایی در ساختار سلول میزان اتلاف بار را کاهش دادند. البته این بهبودها با مطالعات عمیق به‌دست آمدند. همه اینها باعث شد تا رکورد جهانی میزان بهینگی سلول های خورشیدی به ۳۲.۵ درصد افزایش یابد.
اگرچه این رکورد خود یک دستاورد بزرگ محسوب می‌شود، اما مهم‌تر از همه سرعت بالای پیشرفت در این حوزه است. در اواخر ۲۰۲۱ بود که موسسه HZB رکورد بهینگی انرژی سلول های خورشیدی را با ۲۹.۸ درصد از آن خود کرد. سپس در تابستان ۲۰۲۲ دانشگاه اکول پلی‌تکنیک فدرال لوزان در سوئیس این میزان را به ۳۱.۳ افزایش داد.
در سپتامبر نیز پژوهشگران دانشگاه تکنولوژی آیندهوون توانسته بودند با یک نوآوری در طراحی سلول های خورشیدی سیلیکون – پروسکایت مرز بهینگی ۳۰ درصد را رد کنند. اگرچه با تلاش دانشمندان آلمانی مجدد رکورد بهینگی سلول های خورشیدی در اختیار موسسه HZB قرار گرفته است، اما احتمالا به زودی شاهد شکسته شدن آن توسط موسسات دیگر خواهیم بود. این اتفاق نویدبخش آینده‌ای روشن‌تر و سبز‌تر برای سیاره ما است.
منبع :Interesting engineering
