Νέα Φωτοβολταϊκά με Διπλάσια Απόδοση!

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα αν και αποτελούν την πιο καθαρή πηγή ενέργειας σήμερα, έχουν ένα σημαντικό εμπόδιο να ξεπεράσουν. Την απόδοσή τους όσον αφορά το ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας που μπορούν να μετατρέψουν σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα σημερινά φωτοβολταϊκά που κυκλοφορούν στο εμπόριο έχουν μια απόδοση που κυμαίνεται μεταξύ 13-15% περίπου. Αν και είναι σημαντική πρόοδος σε σχέση με τα φωτοβολταϊκά που είχαν κατασκευαστεί πριν από 60 χρόνια (τα οποία είχαν απόδοση που μόλις άγγιζε το 6%), ακόμα δεν έχουμε καταφέρει να φτάσουμε το μέγιστο της απόδοσής τους.

Μέχρι σήμερα πολλές προσπάθειες έχουν γίνει για την αύξηση της απόδοσής τους ώστε να αποτελέσουν μια συμφέρουσα και αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Για το λόγο αυτό έχουν δοκιμασθεί διάφορα υλικά και τρόποι ώστε το κάθε στοιχείο να δέχεται όσο γίνεται περισσότερο ηλιακό φως, αλλά και υλικά που μειώνουν την αντίσταση κατά τη μεταφορά του ρεύματος που παράγεται ώστε να αυξηθεί όσο γίνεται περισσότερο η απόδοση. Επίσης έχουν γίνει αξιόλογες προσπάθειες για την μείωση του κόστους των φωτοβολταϊκών ώστε να γίνουν να περισσότερο προσιτά στο ευρύ κοινό.

Το UNSW ARC Photovoltaic Centre of Excellence κατάφερε να "κερδίσει" τον τίτλο για την πιο αποδοτική φωτοβολταϊκή κυψέλη, χάρη στην αναθεώρηση των διεθνών προτύπων με βάση τα οποία μετριέται η απόδοση των φωτοβολταϊκών. Η κατανόηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών, αλλά και η αλλαγή των χρωμάτων που περιέχει το φάσμα του ηλιακού φως κατά τη διάρκεια της ημέρας, οδήγησε σε αλλαγή του προτύπου με το οποίο γίνεται η αξιολόγηση των κυψελών, αλλάζοντας ταυτόχρονα την απόδοση που μέχρι τώρα είχαν οι διάφορες εταιρείες.

Η πιο ευνοημένη από όλες βγήκε η UNSW ARC Photovoltaic Centre of Excellence και αυτό λόγο του ότι, οι κυψέλες που κατασκευάζει απορροφούν περισσότερο φως στο φάσμα του μπλε (το οποίο έχει περισσότερο ενεργειακό περιεχόμενο από τα άλλα χρώματα του φάσματος), κάτι το οποίο σύμφωνα με τα νέα standards τους δίνει την απόδοση του εκπληκτικού 25%.  Η απόδοση αυτή είναι πραγματικά υψηλή μιας και είναι 6% πάνω από το πιο αποδοτικό φωτοβολταϊκό σήμερα και πιο κοντά από όλους στο όριο των 29% όπου είναι το θεωρητικό μέγιστο των κλασσικών φωτοβολταϊκών πυριτίου. Όλες οι εταιρείες που κατασκευάζουν φωτοβολταϊκά σημείωσαν αύξηση στην απόδοση (λόγω της νέας βαθμονόμησης) αλλά όχι σε τόσο μεγάλο βαθμό.

Εκτός της υψηλής ενεργειακής απόδοσης του μπλε χρώματος, κάτι ανάλογο συμβαίνει και με το κόκκινο, αλλά η εταιρεία πρέπει να αναπτύξει διαφορετικές τεχνικές ώστε να καταφέρει να το εκμεταλλευτεί. Η εταιρεία σχεδιάζει να προωθήσει άμεσα τα φωτοβολταϊκά της στο εμπόριο αφού πρώτα ενσωματώσει τις νέες βελτιώσεις.

 Η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών συστημάτων ώστε να έχουν μεγαλύτερη απόδοση, είναι απαραίτητο παρόλα αυτά να συνδυαστεί  και με μια αξιόπιστη και σχετικά οικονομική μέθοδο αποθήκευσης της πλεονάζουσας ενέργειας ώστε να μπορούν να αποδίδουν ενέργεια και την νύχτα. Κάτι τέτοιο θα αύξανε την απόδοσή τους και ταυτόχρονα θα τα έκανε ευρύτερα αποδεκτά μιας και θα μπορούσε κάποιος να βασιστεί εκεί για την αποκλειστική τροφοδοσία του με ηλεκτρικό ρεύμα. Μέχρι στιγμής έχουν γίνει κάποιες αξιόλογες προσπάθειες  για την αποθήκευση ενέργειας που προέρχεται από τον ήλιο αλλά θα περάσει καιρός ακόμα μέχρι να μπορέσουν να αποτελέσουν μια ολοκληρωμένη και οικονομικά συμφέρουσα λύση.

Εντυπωσιακή εξέλιξη στα φωτοβολταϊκά.

Η ενέργεια που παίρνουμε από τον ήλιο μέσω των φωτοβολταϊκών συστημάτων προορίζεται συνήθως για ημερήσια χρήση (από την παραγωγή στην κατανάλωση) , και αυτό γιατί η αποθήκευσή της κοστίζει πολύ και δεν είναι ιδιαίτερα αποδοτική. Η δυνατότητα μιας απλής λύσης και οικονομικής συνάμα για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ενέργειας θα ήταν ένα σημαντικό βήμα μιας και με αυτόν τον τρόπο θα μπορούσαμε να εξοικονομούμε ενέργεια για το βράδυ και έτσι τα φωτοβολταϊκά να γίνουν αποδοτικότερα.
Αυτό ακριβώς έκαναν στο MIT.

Προσομοιώνοντας την διαδικασία της φωτοσύνθεσης, κατάφεραν να κατασκευάσουν ένα απλό αλλά λειτουργικό και αποδοτικό σύστημα το οποίο αποθηκεύει την πλεονάζουσα ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά ώστε να μπορεί να αποδοθεί όποτε χρειάζεται (πχ. την νύχτα).

Οι ερευνητές Nocera και Matthew Kanan χρησιμοποίησαν υλικά τα οποία δεν είναι τοξικά σε μια διαδικασία η οποία χρησιμοποιεί την ενέργεια από τον ήλιο για να διασπάσει το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο. Τα δύο αέρια μπορούν όποτε χρειαστεί να αντιδράσουν μεταξύ τους σε μια κυψέλη καυσίμου ώστε να αποδώσουν την ενέργεια που ζητείται.

Η καινοτομία στην ανακάλυψη είναι ένας νέος καταλύτης ο οποίος βοηθά στο να αποσπάσει το οξυγόνο από το νερό, ενώ ένας άλλος για να παράγει υδρογόνο. Ο καταλύτης αυτός αποτελείται από κοβάλτιο, και φωσφορικό άλας. ένα ηλεκτρόδιο το οποίο βρίσκεται μέσα στο νερό δέχεται το ηλεκτρικό ρεύμα από μια πηγή ενέργειας όπως τα φωτοβολταϊκά, και ο καταλύτης σχηματίζει ένα λεπτό στρώμα πάνω του, και παράγει οξυγόνο. Ο καταλύτης που ευθύνεται για την παραγωγή υδρογόνου είναι από πλατίνα.

Το σύστημα φαινομενικά είναι ίδιο με την κλασσική ηλεκτρόλυση. Η κύρια όμως διαφορά του είναι ότι τα συστήματα τα οποία διασπούν το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο (για μεγάλη παραγωγή) δεν είναι οικολογικά και είναι ακριβά.

Οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι με την ανακάλυψη, και υποστηρίζουν ότι η συγκεκριμένη τεχνική αποτελεί ένα τεράστιο άλμα στην αποδοτικότερη εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, κάτι το οποίο θα δώσει ώθηση στην ευρύτερη διάδοσή της, όσον αφορά την κατ' οίκον χρήση.

Η συγκεκριμένη έρευνα ονομάστηκε Solar Revolution Project, και χρηματοδοτήθηκε ήδη με 10.000.000 $ από δύο ιδρύματα, με σκοπό την εμπορική αξιοποίησή του σε ευρεία κλίμακα μέσα στα επόμενα 10 χρόνια.

Επισκέψεις και άλλα!

Αυτήν τη στιγμή επισκέπτονται τον ιστότοπό μας 12 επισκέπτες

συνολικά μας έχουν επισκεφθεί...

2422945

Προβολές σελίδων

Σήμερα
Χθές
489
1254

Η IP σας είναι: 18.208.159.25