Ανακαλύφθηκαν αποδοτικότερα φωτοβολταϊκά στοιχεία

Από σελίδα του NewScientist, Αύγουστος 2003

Ο αγώνας δρόμου για την ανάπτυξη χαμηλού κόστους και αποδοτικής μετατροπής της ηλιακής ισχύος φαίνεται να επιταχύνεται με την ανακοίνωση της αποδοτικότερης φωτοβολταϊκής κυψέλης που έχει γίνει ποτέ σε παγκόσμιο επίπεδο.

Η Spectrolab, μια εταιρεία της Boeing στην Καλιφόρνια, έχει δημιουργήσει μια φωτοβολταϊκή κυψέλη με απόδοση 36% στη μετατροπή της ηλιακής σε ηλεκτρική ενέργεια. Για σύγκριση, οι συνηθισμένες υπάρχουσες ηλιακές κυψέλες κυμαίνονται σε απόδοση μεταξύ 10 και 15 τοις εκατό.

Όμως όπως επισημαίνουν οι ειδικοί πρέπει να ακολουθήσει πολλή έρευνα και εργασία προτού μπορέσει να η ενέργεια του ήλιου να χρησιμοποιηθεί ευρέως. Για τη συγκεκριμένη εφεύρεση της Spectrolab τονίζεται ότι είναι ακόμα σχετικά ακριβή στην κατασκευή της και δεν είναι κατάλληλη για χρήση σε κάθε τοποθεσία.

Ένας μηχανισμός συγκέντρωσης των ακτίνων, που έφτιαξε η εταιρεία, εστιάζουν τις ακτίνες του ήλιου κατάλληλα για να πολλαπλασιάσουν την ηλιακή ενέργεια που λαμβάνεται από το ηλιακό πάνελ. Η απόδοση ανεβαίνει περαιτέρω με την χρήση πολλαπλών στρώσεων, κάθε ένα από τα οποία είναι ικανό να απορροφήσει φωτόνια διαφορετικών μηκών κύματος.

Αλλά το ρεκόρ του ποσοστού μετατροπής της ενέργειας επιτεύχθηκε με την τροποποίηση των κραμάτων στα πάνω και μέσα στρώματα. "Ρυθμίσαμε τα διάκενα του μέσου στοιχείου -κυψέλης-  και του πάνω στοιχείου για να πετύχουμε τη μέγιστη απόδοση," λέει ο Nasser Karam, Πρόεδρος της Spectrolab.

Ο Karam είπε ότι η Spectrolab ελπίζει να αναπτύξει περαιτέρω την τεχνική για να δημιουργηθούν κυψέλες που να φθάνουν μέχρι και 40 τοις εκατό αποδοτικότητα: "Υπάρχει ακόμα χώρος για βελτίωση."

Κάτω στη Γη

Η βασική επιχείρηση του Spectrolab είναι να κάνει συμπαγείς και ιδιαίτερα αποδοτικές ηλιακές κυψέλες για τη χρήση στα διαστημικά σκάφη. Αλλά ελπίζει να προσαρμόσει την τεχνολογία του για τη χρήση στη Γη.

Αν και ιδιαίτερα αποδοτικά, τα συμπυκνωμένα στοιχεία είναι πιο σύνθετα, και επομένως πιο ακριβά στην κατασκευή από ότι οι συμβατικές ηλιακές κυψέλες από πυρίτιο. Απαιτούν επίσης έναν ιχνηλάτη για να βρίσκει τον ήλιο για να κρατήσουν το φως του ήλιου στραμμένο στις κυψέλες και χρειάζονται επίσης ειδική ψύξη λόγω της έντονης θερμότητας που παράγεται.

Ο Tom Markvart, ένας ερευνητής της ηλιακής ενέργειας στο Πανεπιστήμιο Southampton, προσθέτει ότι αυτός ο τύπος της ηλιακής κυψέλης είναι κατάλληλος μόνο για χρήση με μεγάλη φωτεινότητα. "Χρειάζεστε έναν αρκετά υψηλό βαθμό συγκέντρωσης," είπε . "Δεν θα μπορούσατε να το χρησιμοποιούσετε στη Βρετανία, παραδείγματος χάριν, επειδή δεν μπορείτε να στρέψετε το φως του ήλιου που διασκορπίζεται από τα σύννεφα."

Αλλά η τεχνολογία μπορεί να είναι χρήσιμη για τις ελλείψεις της ενέργειας σε μερικές τοποθεσίες, λέει ο Keith Barnham, ένας ερευνητής ηλιακών κυψελών στο Αυτοκρατορικό Κολέγιο του Λονδίνου. "Υπάρχει ένα μεγάλο πλήθος τοποθεσιών του κόσμου που δεν φτάνει η ηλεκτρική ενέργεια και εκεί μπορεί η ηλιακή ενέργεια να προσφέρει πολλά", συμπληρώνει.