رقابت عجیب چین و عربستان سعودی؛ چینی‌ها یک ماده معجزه‌آسا خلق کردند!

شرکت LONGi چین که در زمینه تکنولوژی خورشیدی فعالیت می‌کند، با دستیابی به راندمان ۳۳.۹ درصدی، رکورد جهانی جدیدی را به نام خودش ثبت کرده که به سلول‌های خورشیدی سیلیکون- پروسکایت پشت سرهم اختصاص دارد.

در بیانیه منتشره در این رابطه، این شرکت مدعی شده که این دستاورد توسط آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر آمریکا (NREL) نیز تائید شده است.

در سال‌های اخیر تحقیقات در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر، جان تازه‌ای گرفته؛ چرا که بشر مدت‌هاست که به دنبال کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی است.

از همین رو دانشمندان در سراسر دنیا برروی بهبود کارایی پنل‌های خورشیدی کار می‌کنند تا بدین ترتیب بتوانند انرژی بیشتری را از منطقه‌ای که این پنل‌ها در آنجا نصب می‌شوند، تولید کنند.

سلول‌های خورشیدی استاندارد تک اتصال که در تمام تاسیسات تجاری یافت می‌شوند، دارای محدودیت نظری ۳۳.۷ درصدی هستند که تحت عنوان محدودیت شاکلی-کویزر (S-Q) نیز شناخه می‌شود.

برای غلبه بر این محدودیت، محققان برروی مواد مختلفی کار می‌کنند تا بتواند آن را در کنار سیلیکون مورد استفاده قرار داده و کارآیی را بهبود بخشند که تا به امروز از در کنار هم قرار دادن سیلیکون و پروسکایت‌ها، موفقیت چشمگیری حاصل شده است.

سلول خورشیدی پروسکایت- سیلیکون چیست؟

یک سلول خورشیدی پشت سرهم (تندم) از مواد مختلفی تشکیل شده که هریک به بخش مجزایی از طیف خورشیدی پاسخ می‌دهد. این امر به بهبود کلی کارایی سلول خورشیدی کمک زیادی می‌کند.

سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون همراه با پروسکایت‌ها (که یک ماده معدنی طبیعی از کلسیم است)، بازدهی نظری ۴۳ درصدی دارند که همین موضوع آنها را تبدیل به یک گزینه محتمل برای ارتقای سلول‌های خورشیدی معمولی کرده است.

از همین رو، به پروسکایت‌ها لقب "مواد معجزه‌گر" داده‌اند.

در اوایل سال جاری، محققان دانشگاه علوم و فناوری ملک عبدالله در عربستان سعودی، با دستیابی به راندمان ۳۳.۲ درصدی با سلول خورشیدی پشت سرهم، رکوردی جهانی را ثبت کردند.

اما حالا رکورد ۳۳.۹% این شرکت چینی باعث شده تا آنها از عربستانی‌ها پیشی بگیرند؛ هرچند که همین موضوع دامنه وسیع تلاش‌ها در راستای بهبود کارایی سلول‌های خورشیدی پشت سر هم (تندم) را نشان می‌دهد.

چیزی فراتر از یک رکورد ساده

با در نظر داشتن این نکته که در نوامبر سال گذشته، سلول‌های خورشیدی پشت سر هم کمپانی LONGi توانسته بود تا به راندمان قابل قبول ۲۶.۸۱% برسد، دستاورد فعلی، به منزله یک موفقیت بزرگ برای آنها به شمار می‌رود.

چرا که آنها در همان نوامبر گذشته نیز رکوردشکنی کرده بودند؛ اما تحولات و پیشرفت‌های سریع در این حیطه باعث شد تا در ماه‌های بعد از آن، این رکورد بارها جابجا شود؛ اما حالا چینی‌ها مجددا آن را پس گرفته‌اند.

بازگشت کمپانی LONGi به صدر جدول رکوردداران در زمینه تحقیق و توسعه سلول‌های خورشیدی تندم ، نشان دهنده تغییر دانش فنی در چین است ؛ روندی که در حوزه‌های دیگر نیز شاهد آن بوده‌ایم. در اوایل سال جاری میلادی، ایندیپندنت در گزارشی به این نکته اشاره کرد که تحقیقات انجام شده در دانشگاه نانجینگ چین، در نهایت مشکلات موجود در زمینه تولید انبوه پروسکایت‌ها را برطرف خواهد کرد.

شرکت LONGi به عنوان یکی از تامین‌کنندگان بزرگ بین‌المللی سلول‌های خورشیدی تک اتصالی، حالا در موقعیت مناسبی قرار دارد و می‌تواند از قابلیت‌های تولیداتش برای گسترش سلول‌های خورشیدی تندم بسیار کارآمد خود که با بهره‌گیری از "مواد معجزه‌آسا" ساخته می‌شوند، بهره ببرد.

این در حالی است که Oxford PV مستقر در بریتانیا به دنبال آن است تا سلول‌های خورشیدی تندم خود را در یک تاسیسات آلمانی تولید کند؛ اما بازده نهایی این محصول تنها ۲۸.۶ % بوده است.

در شرایطی که صنعت فتوولتائیک(فناوری تبدیل انرژی نور به الکتریسیته از راه استفاده از نیم‌رساناهایی است که ویژگی اثر فُتوولتایی دارند) ، به دنبال کاهش هزینه‌ها و بالا بردن راندمان برای مبدل شدن به گزینه ترجیحی نسبت به سوخت‌های فسیلی است، سلول‌های خورشیدی تندم پروسکایت- سیلیکون حالا یک جزء حیاتی در مسیر دستیابی به تحقق این رویا به نظر می‌رسند.

تحقیقات دیگر برروی سلول‌های خورشیدی تندم، بر روی بهبود تطبیق‌پذیری و طول عمر آنها در حال انجام است. دانشمندان، علاوه بر ساخت پنل‌های خورشیدی دو طرفه، در تلاشند تا خاصیت خودترمیمی را به آنها بیفزایند تا بتوانند صدها سال از آنها استفاده کنند.

منبع: خبرآنلاین