در سرتاسر جهان، مجموعهای از شرکتها از آکسفورد، انگلستان تا ردوود سیتی، کالیفرنیا، در حال کار برای تجاریسازی یک فناوری جدید خورشیدی هستند که میتواند پذیرش تولید انرژیهای تجدیدپذیر را بیشتر تقویت کند.
اوایل سال جاری، Oxford PV، استارت آپی که با دانشگاه آکسفورد کار می کند، 3 میلیون دلار از دولت بریتانیا برای توسعه این فناوری دریافت کرد که از نوع جدیدی از مواد برای ساخت سلول های خورشیدی استفاده می کند. دو روز پیش، در ایالات متحده، شرکتی به نام سوئیفت سولار 7 میلیون دلار جمعآوری کرد تا همین فناوری را به بازار عرضه کند.
این فناوری فتوولتائیک جدید که سلول پروسکایتی نامیده میشود، از سرب آلی- معدنی ترکیبی یا مواد مبتنی بر هالید قلع به عنوان لایه فعال برداشت نور استفاده میکند. این اولین فناوری جدیدی است که در سالهای اخیر به وجود آمده است که نوید بهرهوری بهتر را در تبدیل نور به برق با هزینه کمتر نسبت به فناوریهای موجود میدهد.
سام استرانکس، مشاور علمی ارشد و یکی از بنیانگذاران سوئیفت سولار، در گفتگوی تد گفت: «پروسکایت به ما اجازه داده است که واقعاً در مورد آنچه میتوانیم با پنلهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون که امروزه روی سقفها میبینیم، دوباره فکر کنیم». جنبه دیگری که واقعاً من را هیجان زده می کند: چقدر ارزان می توان آنها را ساخت. این لایههای کریستالی نازک با مخلوط کردن دو نمک ارزانقیمت و فراوان ساخته میشوند تا جوهری بسازند که میتواند به روشهای مختلف رسوب شود... این بدان معناست که پنلهای خورشیدی پروسکایت میتوانند کمتر از نیمی از همتایان سیلیکونی خود قیمت داشته باشند.
سلول های خورشیدی پروسکایتی که برای اولین بار در سال 2009 توسط محققان ژاپنی در سلول های خورشیدی گنجانده شد، از راندمان پایین رنج می برد و برای استفاده گسترده در تولید، پایداری نداشت. اما طی 9 سال گذشته محققان به طور پیوسته هم پایداری ترکیبات مورد استفاده و هم کارایی تولید این سلول های خورشیدی را بهبود بخشیده اند.
آکسفورد PV، در بریتانیا، اکنون روی توسعه سلولهای خورشیدی کار میکند که میتوانند بازده تبدیل 37 درصدی را به دست آورند - بسیار بالاتر از سلولهای خورشیدی فتوولتائیک پلی کریستالی یا لایه نازک.
شیمیهای جدیدی برای تولید سلولهای خورشیدی در گذشته مطرح شدهاند، اما با توجه به ارزانی پنلهای خورشیدی تا حدی به لطف فشار عظیم دولت چین برای افزایش ظرفیت تولید، هزینهها مانعی برای عرضه تجاری بوده است.
بسیاری از این تولیدکنندگان در نهایت سقوط کردند، اما بازماندگان موفق شدند با کاهش نیاز خریداران به نگاه کردن به فناوریهای جدیدتر برای صرفهجویی در هزینه یا کارایی، موقعیت غالب خود را در صنعت حفظ کنند.
خطری که این فناوری جدید نیز با آن مواجه است، وجود دارد، اما وعده بهبودهای اساسی در بازدهی با هزینههایی که به اندازه کافی پایین هستند تا خریداران را جذب کنند، سرمایهگذاران را بار دیگر پشت سر مواد شیمیایی خورشیدی جایگزین قرار میدهند.
Oxford PV قبلاً یک علامت بازدهی پیشرو در جهان را برای سلول های مبتنی بر پروسکایت در 27.3 درصد تعیین کرده است. این در حال حاضر 4 درصد بیشتر از پانل های سیلیکونی تک کریستالی پیشرو موجود امروزی است.
کریس کیس، CTO PV آکسفورد در بیانیهای گفت: «امروز، سلولهای خورشیدی پشت سر هم پروسکایت روی سیلیکون در اندازه تجاری در خط آزمایشی ما در حال تولید هستند و ما در حال بهینهسازی تجهیزات و فرآیندها برای آمادهسازی برای استقرار تجاری هستیم».