Η απόδοση της ηλιακής μονάδας θα μπορούσε να ξεπεράσει το 35% έως το 2050

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα από κορυφαία ιδρύματα και εταιρείες ηλιακών φωτοβολταϊκών εντόπισε τις πιο σημαντικές τάσεις Ε&Α για αυτό που αποκαλεί τη νέα εποχή των φωτοβολταϊκών πολλών-terawatt.

Όλα τα μέλη της ομάδας συμμετείχαν στο 4ο Εργαστήριο Terawatt, ένα από μια σειρά διεθνών εργαστηρίων υψηλού επιπέδου-PV με επικεφαλής το γερμανικό Fraunhofer{{2}Institut für Solare Energiesysteme ISE (Fraunhofer ISE), το Εθνικό Εργαστήριο των Βραχωδών Τεχνών του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (Advanced Science and Japan's IndustrialST).

Στη νέα τους εργασία, "Ιστορική και μελλοντική μάθηση για τη νέα εποχή των φωτοβολταϊκών πολλών-terawatt", που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Nature Energy, η ομάδα προβλέπει συνεχείς βελτιώσεις στην τιμή, την απόδοση και την αξιοπιστία των φωτοβολταϊκών, παράλληλα με την αυξανόμενη προσοχή στη χρήση πόρων, τις εκπομπές και την ανακύκλωση σε μελλοντικά σχέδια και κατασκευή.

«Η απόδοση των ηλιακών μονάδων μπορεί να ξεπεράσει το 35% μέσω διαδοχικών δομών έως το 2050», δήλωσε ο Andreas Bett, διευθυντής της Fraunhofer ISE, σε συνέντευξή του στο περιοδικό pv. Πρόσθεσε ότι η απόδοση κυψέλης θα μπορούσε να ξεπεράσει το 36%, με χαμηλότερες απώλειες κυψελών-σε-μονάδες από σήμερα. «Μέχρι το τέλος του πρώτου μισού αυτού του αιώνα, οι τιμές των ηλιακών μονάδων μπορεί να μειωθούν κατά δύο φορές».

Ο Bett είπε ότι τόσο η υψηλότερη απόδοση όσο και το χαμηλότερο κόστος θα είναι κρίσιμα για την ενεργειακή μετάβαση, αλλά βλέπει την απόδοση ως τον πιο σημαντικό παράγοντα. «Υψηλότερη απόδοση σημαίνει ότι χρειάζονται λιγότερα υλικά και λιγότερη γη για εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών, γεγονός που βελτιώνει τη βιωσιμότητα και μειώνει το συνολικό κόστος του συστήματος», είπε, προσθέτοντας ότι η διάρκεια ζωής των ηλιακών μονάδων «σίγουρα» θα ξεπεράσει τα 40 χρόνια.

Οι ερευνητές τόνισαν ότι ο κλάδος των φωτοβολταϊκών έχει ξεπεράσει σταθερά τις προηγούμενες προβλέψεις για το κόστος, την απόδοση και την ενσωμάτωση των μονάδων. Αναμένονται καινοτομίες στις διαδοχικές αρχιτεκτονικές και στην κατασκευή για τεχνολογίες φωτοβολταϊκών όπως το κρυσταλλικό πυρίτιο (c-Si), το τελλουρίδιο του καδμίου (CdTe) και ο χαλκός, το ίνδιο, το γάλλιο και το δισελενίδιο (CIGS) θα μπορούσαν και θα πρέπει να επιτρέψουν σε νέους παίκτες να εισέλθουν στην αγορά, δημιουργώντας μια πιο διαφοροποιημένη παγκοσμίως αλυσίδα εφοδιασμού κυψελών και μονάδων.

Εξήγησαν επίσης ότι οι νέες διπλές τεχνολογίες φωτοβολταϊκών θα πρέπει να ορίζουν με σαφήνεια την απόδοση, να διασφαλίζουν προβλέψιμη παραγωγή ενέργειας, να εντοπίζουν πρώιμες βλάβες και να διαχειρίζονται άγνωστους κινδύνους υποβάθμισης, με το τελευταίο να αποτελεί πρόκληση επίσης για τις τρέχουσες μονάδες Si και κρίσιμο για τις αναδυόμενες τεχνολογίες που βασίζονται-περοβσκίτης.

Η μελέτη προβλέπει ότι η παγκόσμια παραγωγική ικανότητα ηλιακής ενέργειας θα μπορούσε να φτάσει περίπου τα 3 TW έως το 2050 και υπογραμμίζει ότι η εκμάθηση με γνώμονα τη βιωσιμότητα-έχει ήδη μειώσει το κόστος και θα είναι ολοένα και πιο ζωτικής σημασίας για τη βιομηχανία φωτοβολταϊκών ώστε να εξασφαλίσει τους πόρους που απαιτούνται για μελλοντική ανάπτυξη.

"Τα θέματα για μελλοντικές συναντήσεις της κοινότητας των φωτοβολταϊκών, όπως το 4ο Εργαστήριο Terawatt που ενημέρωσε αυτήν την Προοπτική, ενδέχεται να στραφούν στην αντιμετώπιση των αναγκών του συστήματος και του τελικού-χρήστη", κατέληξαν οι επιστήμονες. «Οι επενδύσεις, η κατασκευή και η υιοθέτηση σήμερα θα αποδώσουν παγκόσμια μεταμορφωτικά μερίσματα αύριο όσον αφορά την οικονομική ανάπτυξη, την παραγωγικότητα, τη δημιουργία θέσεων εργασίας και τη μείωση της ρύπανσης και της φτώχειας».

Η ερευνητική ομάδα περιελάμβανε επιστήμονες από τη γερμανική Forschungszentrum Jülich GmbH, την ιαπωνική εταιρεία κατασκευής ηλιακών υαλοπινάκων AGC Inc, το Πανεπιστήμιο LUT της Φινλανδίας, το κινεζικό Ινστιτούτο Ηλιακής Τεχνολογίας Yangtze, την ειδικότητα στον ηλιακό περοβσκίτη του Ηνωμένου Βασιλείου, την Oxford Photovoltaics Ltd, την κινεζική εταιρεία κατασκευής δομοστοιχείων Trina Solar, τη Σαουδική Αραβία KingKAUST University of Solar Technology και το Πανεπιστήμιο KAUST SouthT. (UNSW) στην Αυστραλία, ο κατασκευαστής λεπτών-μεμβρανών των ΗΠΑ First Solar, το Εθνικό Ινστιτούτο Προηγμένης Βιομηχανικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Ιαπωνίας (NEDO) και ο κατασκευαστής φωτοβολταϊκών Maxeon με έδρα τη Σιγκαπούρη-, μεταξύ άλλων.