แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลกทำจากทองแดง

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเชิงพาณิชย์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลกทำจากทองแดง สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากสถาบันวิจัย พลังงานแสงอาทิตย์ ใน Hamelin (ISFH) ซึ่งเป็นองค์กรพัฒนาเอกชนของเยอรมันที่ทำการทดสอบโดยอิสระและได้ข้อสรุปว่าประสิทธิภาพอยู่ที่ 25.54%

แม้ว่าจะมีวัสดุมากมายที่สัญญาว่าจะเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์95% ของผู้ที่ติดตั้งในปี 2020 ใช้เซลล์ซิลิกอน โดยปกติแล้ว เซลล์เหล่านี้ใช้เงินเป็นตัวนำ ซึ่งเป็นโลหะที่ไม่ได้ราคาถูกและหายาก แต่ถึงกระนั้นก็กลายเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมนี้

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงดี ข่าวว่าแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งใช้ทองแดงแทนเงินที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลก การใช้โลหะนี้ซึ่งมีอยู่มากมายและราคาถูกกว่าเงินเกือบ 100 เท่าสามารถเปิดประตูได้ การผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ราคาถูกและยั่งยืนกว่า.

เหล่านี้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพ คิดเป็น 25.54%

จากข้อมูลของ Lennon การสกัดแร่เงินออกจากแร่เกรดต่ำยังก่อให้เกิดการปล่อยมลพิษมากขึ้น ในขณะที่ทองแดงเป็นทรัพยากรที่หาได้ง่ายกว่ามาก ถูกกว่าและรีไซเคิลได้ง่ายกว่า “โลหะจากทองแดง โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ การกู้คืนจากโมดูลเก่าจะง่ายกว่าและรีไซเคิลได้ง่ายขึ้นในอนาคต นั่นช่วยได้มากจากมุมมองของความยั่งยืน” เลนนอนกล่าว

กระบวนการผลิตเซลล์โฟโตอิเล็กตริกทองแดง

Lennon กล่าวว่า “หลายคนรวมถึงตัวผมด้วย ได้ใช้เวลาหลายปีในการพยายามพิสูจน์ว่าทองแดงเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจและเป็นไปได้นอกเหนือจากเงิน” Lennon กล่าว “เราไม่สามารถโน้มน้าวใจอุตสาหกรรมได้อย่างเต็มที่ แต่นั่นคือสิ่งที่ Sundrive ทำกับสถิติโลกนี้ ฉันคิดว่ามันอาจเป็นตัวกระตุ้นที่แท้จริงสำหรับภาคส่วนนี้ เป็นเรื่องน่าสนใจอย่างยิ่งที่จะรู้ว่าสิ่งนี้สำเร็จได้อย่างไร

ขีดจำกัดประสิทธิภาพของเซลล์โฟโตอิเล็กทริก

ด้วยเทคโนโลยีที่เราใช้ในปัจจุบัน แผงเซลล์แสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ จะไม่สามารถบรรลุประสิทธิภาพได้ 100% มากถึง 29% จากการศึกษาของนักฟิสิกส์ William Shockley และ Hans Queisser ในปี 1961

ปัจจัยต่างๆ เช่น กฎของอุณหพลศาสตร์เอง วัสดุที่เซลล์เหล่านี้ทำขึ้น จำนวนชั้น หรือวิธีการ การโดนแดดทำให้สูญเสียพลังงาน ในกระบวนการนั้น ดังนั้นหากเราต้องการใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด พลังงานแสงอาทิตย์เราจะต้องไว้วางใจนักวิจัยของเรา

มีการศึกษาที่บ่งชี้ว่าขีดจำกัดนี้สามารถเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยวิธีการต่างๆ เช่น การจับคู่เซลล์หรือการเพิ่มจำนวนชั้น ในทางทฤษฎี ระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบตีคู่สามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดที่ 86% หากสามารถสร้างเลเยอร์ที่ไม่มีที่สิ้นสุดและความเข้มข้นสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แสงแดด.

ในทางกลับกัน กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตรอนโต ประเทศแคนาดา ได้ออกแบบสถาปัตยกรรมใหม่สำหรับผลึกซิลิคอนโฟโตนิกที่มีประสิทธิภาพ 31% ในการจำลองเชิงตัวเลข

ในกรณีนี้ ทีมอีกทีมหนึ่งจากมหาวิทยาลัยมาร์ติน ลูเทอร์ ในเยอรมนี ได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่แทนที่ซิลิคอนด้วยผลึกเฟอโรอิเล็กทริก วัสดุนี้ร่วมกับ perovskite สามารถเปิดประตูสู่ไฟแช็กรุ่นใหม่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพและทนทานมากขึ้น.