To może być rewolucja! Japończycy stworzyli panele, które produkują 1000 razy więcej energii niż fotowoltaika
Można śmiało powiedzieć, że panele fotowoltaiczne stały się symbolem zielonej rewolucji i energii odnawialnej. Ich popularność w ostatnich latach sukcesywnie rosła, stały się niemal nieodłącznym elementem krajobrazu, zdobiąc dachy nie tylko domów prywatnych, ale też dużych firm i zakładów. Najnowsze doniesienia z Japonii o nowinkach technologicznych sugerują jednak, że era paneli słonecznych może się wkrótce skończyć. Czy nowy japoński wynalazek faktycznie ma szansę zrewolucjonizować rynek energii odnawialnej?
Z tego artykułu dowiesz się:
Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali rewolucyjną technologię
Co prawda innowacyjny wynalazek, przedstawiony przez naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego, wciąż pozostaje w fazach badań i testów, ale już teraz wykazuje duże szanse na podbicie rynku energii odnawialnej i całkowite wyparcie znanych nam paneli fotowoltaicznych. O czym mowa? O technologii, która stawia pozyskiwanie energii słonecznej w zupełnie nowym świetle – dosłownie.
Panele stworzone na japońskim uniwersytecie powstały z połączenia dwóch materiałów, których dotąd nie łączono przy produkcji ogniw. Nowa kombinacja ma wyprzeć klasyczne panele wykonane z krzemu. Na ten moment panele krzemowe dominują na rynku na całym świecie, są najczęściej stosowane w systemach fotowoltaicznych. Dzieli się ja na panele monokrystaliczne, które znane są z wyższej sprawności, oraz panele polikrystaliczne – nieco tańsze w produkcji – ale mniej wydajne.
Innowacyjne połączenie materiałów dało zaskakujące wyniki
Co ciekawe, w Polsce również trwają badania nad innowacyjnymi panelami. Fotowoltaika perowskitowa także była szeroko komentowana jako nadchodząca innowacja na rynku zielonej energii. Osiąga świetne wyniki, ma charakteryzować się zwiększoną trwałością, większą wydajnością i opłacalnością. I to właśnie polska firma Saule Technologies pozostaje pionierem i światowym liderem fotowoltaiki perowskitowej. W 2021 r. uruchomiono we Wrocławiu pierwszą na świecie linię produkcyjną. Natomiast w Hiszpanii naukowcy dokonali rewolucyjnych odkryć w związku z wykorzystaniem nanokryształów w panelach fotowoltaicznych. Czy innowacja przedstawiona przez japońskich naukowców ma szansę to przebić i naprawdę wyprzeć inne rodzaje paneli fotowoltaicznych?
W Japonii opracowano pierwszy na świecie panel słoneczny wykorzystujący tytan, który – według doniesień – jest aż 1000(!) razy bardziej wydajny niż tradycyjne systemy fotowoltaiki. Zawdzięcza to zastosowaniu dwutlenku tytanu (TiO₂) w połączeniu z selenem (Se). Taka kombinacja ma zwiększać efektywność konwersji energii słonecznej na elektryczną. Klasyczne panele krzemowe mają ograniczoną efektywność, ponieważ tellur przyczynia się do destabilizacji ogniw. W nowoczesnej technologii z wykorzystaniem tytanu problem ten ma zostać wyeliminowany, poprzez precyzyjne kontrolowanie poziomu telluru międzyfazowego, a to prowadzi do znacznego wzrostu wydajności instalacji fotowoltaicznej.
Znacznie wyższa wydajność paneli fotowoltaicznych, ale jakim kosztem?
Tytan, zastosowany w innowacyjnych panelach, jest powszechnie ceniony za wytrzymałość, trwałość, odporność na korozję, promieniowanie UV oraz wilgoć. Wykorzystanie tego materiału w panelach może znacznie poprawić ich odporność i żywotność. Pozostaje jednak problem wysokiego kosztu tytanu – jego produkcja jest bardzo droga z uwagi na energochłonny proces ekstrakcji, czyli pozyskiwania go i przerabiania na metal.
Naukowcy z Japonii opracowali innowacyjną metodę produkcji tytanu, która może znacznie obniżyć koszty oraz uczynić z niego materiał bardziej powszechny i dostępny. Ma być do tego wykorzystany pierwiastek chemiczny itr, dzięki któremu produkcja tytanowych paneli fotowoltaicznych stałaby się bardziej opłacalna. Niestety, pierwiastek ten może także powodować zanieczyszczenie i negatywnie wpływać na właściwości ogniw – naukowcy obecnie pracują nad rozwiązaniem tego problemu.
Jeśli japońskim naukowcom faktycznie uda się rozwiązać problem niepożądanego działania itru i znacznie obniżyć koszty wytwarzania tytanowych paneli fotowoltaicznych, ta technologia ma szanse na zrewolucjonizowanie globalnego rynku energii odnawialnej. Dalsze badania mogą prowadzić do jeszcze większych postępów w wydajności technologii solarnych, co uczyniłoby zieloną energię bardziej dostępną na całym świecie – również w krajach słabiej rozwiniętych.
Źródła
- https://www.u-tokyo.ac.jp/en/
- https://www.ecoportal.net/en/japan-has-just-jumped-into-the-solar/2165/?utm_source=chatgpt.com