Արևային մարտկոցների տեխնոլոգիան կունենա տուրբոփչում

8 October, 2023 14:19

Android-robot.com-ը գրում է, որ Արևային վահանակների տեխնոլոգիան հսկայական առաջընթաց է գրանցել վերջին երկու տասնամյակների ընթացքում: Իրականում, այսօր արտադրված ամենաառաջադեմ սիլիկոնային արևային մարտկոցները մոտավորապես այնքան լավն են, որքան հնարավոր է: Այսպիսով, ինչ է լինելու հաջորդիվ: Ծանոթանանք «տանդեմային արևային բջիջներին»՝ արևային տեխնոլոգիաների հաջորդ սերնդին: Նրանք կարող են արևի լույսի շատ ավելի մեծ բաժինը վերածել էլեկտրականության, քան սովորական արևային մարտկոցները: Այս տեխնոլոգիան խոստանում է արագացնել գլոբալ անցումը էներգիայի արտադրության աղտոտող աղբյուրներից, ինչպիսիք են ածուխը և գազը: Բայց կա մի լուրջ բաց: Ինչպես ցույց է տալիս Energy & Environmental Science ամսագրում հրապարակված նոր հետազոտությունը, գոյություն ունեցող տանդեմային արևային բջիջները պետք է բարելավվեն, եթե դրանք արտադրվեն այն մասշտաբով, որն անհրաժեշտ է մոլորակին անհրաժեշտ կլիմայի պահպանման տեխնոլոգիա դառնալու համար:

Արևային մարտկոցը սարք է, որը արևի լույսը վերածում է էլեկտրականության: Արևային բջիջների հետ կապված կարևոր չափիչներից մեկը դրանց արդյունավետությունն է՝ արևի լույսի տոկոսը, որը նրանք կարող են վերածել էլեկտրականության: Գրեթե բոլոր արևային մարտկոցները, որոնք մենք տեսնում ենք այսօր, պատրաստված են «ֆոտովոլտաիկ» սիլիկոնային բջիջներից: Երբ լույսը հարվածում է սիլիկոնային բջիջին, դրա ներսում գտնվող էլեկտրոնները էլեկտրական հոսանք են ստեղծում: Առաջին սիլիկոնային ֆոտոգալվանային բջիջը, որը ցուցադրվել է 1954 թվականին ԱՄՆ-ում, ունեցել է մոտ 5% արդյունավետություն։ Դա նշանակում է, որ բջջի ստացած արևային էներգիայի յուրաքանչյուր միավորի միայն 5%-ն է վերածվել էլեկտրականության։ Բայց այդ ժամանակից ի վեր տեխնոլոգիան զարգացել է: Անցյալ տարեվերջին չինական LONGi արևային բջիջների արտադրողը հայտարարել է սիլիկոնային արևային բջիջների արդյունավետության նոր համաշխարհային ռեկորդ՝ 26,81%: Սիլիկոնային արևային մարտկոցները երբեք չեն կարողանա արեգակնային էներգիայի 100%-ը վերածել էլեկտրականության։ Սա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ տվյալ նյութը կարող է կլանել արեգակնային սպեկտրի միայն սահմանափակ մասը: Արդյունավետությունը բարելավելու և, հետևաբար, արևային էլեկտրաէներգիայի արժեքը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ են նոր տեխնոլոգիաներ: Այստեղ էլ օգնության են հասնում տանդեմային արևային մարտկոցները:

Տանդեմային արևային մարտկոցները օգտագործում են երկու տարբեր նյութեր, որոնք միասին աշխատում են արևից էներգիա կլանելու համար: Տեսականորեն սա նշանակում է, որ բջիջը կարող է ավելի շատ կլանել արևի սպեկտրը և, հետևաբար, արտադրել ավելի շատ էլեկտրականություն, քան եթե օգտագործվեր միայն մեկ նյութ (օրինակ միայն սիլիցիում): Օգտագործելով այս մոտեցումը, օտարերկրյա հետազոտողները վերջերս հասել են արևային մարտկոցների տանդեմի արդյունավետության 33.7%-ի: Նրանք դա արեել են ներկառուցելով բարակ արևային մարտկոց պերովսկիտ կոչվող նյութից ուղղակիորեն ավանդական սիլիկոնային արևային մարտկոցի վրա: Ավանդական սիլիկոնային արևային մարտկոցները դեռ գերակշռում են արտադրության մեջ: Սակայն արևային էներգիայի առաջատար արտադրողները հայտարարել են տանդեմային բջջային տեխնոլոգիաների առևտրայնացման ծրագրերի մասին: Այդպիսին է տանդեմային արևային մարտկոցների ներուժը, դրանք առաջիկա տասնամյակներում պատրաստ են առաջ անցնել սովորական տեխնոլոգիաներից: Սակայն ընդլայնումը կդադարեցվի, քանի դեռ տեխնոլոգիան չի նորարարցվել օգտագործելով նոր, ավելի արդյունավետ նյութեր:

Գրեթե բոլոր տանդեմային արևային բջիջները օգտագործում են կառուցվածք, որը հայտնի է որպես «սիլիկոնային հետերջանցում»: Այս կերպ պատրաստված արևային մարտկոցները սովորաբար պահանջում են ավելի շատ արծաթ և ավելի շատ քիմիական տարր ինդիում, քան արևային մարտկոցների այլ նմուշները: Բայց արծաթն ու ինդիումը հազվագյուտ նյութեր են։ Արծաթն ունի հազարավոր կիրառություններ, ինչը այն դարձնում է մեծ պահանջարկ ունեցող: Փաստացի, անցյալ տարի արծաթի համաշխարհային պահանջարկն աճել է 18%-ով: Նմանապես, ինդիումն օգտագործվում է սենսորային էկրաններ և այլ խելացի սարքեր պատրաստելու համար: Բայց դա չափազանց հազվադեպ է և հանդիպում է միայն մանր հետքերով: Այդ պակասը դեռևս խնդիր չէ տանդեմային արևային տեխնոլոգիայի համար, քանի որ այն դեռ չի արտադրվել մեծ ծավալներով: Սակայն հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ դրանց պակասը կարող է սահմանափակել արտադրողների ապագայում արտադրությունն ավելացնելու հնարավորությունը: Սա կարող է լուրջ խոչընդոտ հանդիսանալ կլիմայի փոփոխության դեմ պայքարի համար: Մինչև դարի կեսերը աշխարհին անհրաժեշտ կլինի արտադրել 62 անգամ ավելի արևային էներգիա, քան ներկայումս է մաքուր էներգիայի անցմանը աջակցելու համար: Ակնհայտ է, որ տանդեմային արևային բջիջների հիմնական նորարարացումները շտապ անհրաժեշտ են արևի օգտագործման արագացումը հնարավոր դարձնելու համար: Որոշ սիլիկոնային արևային բջիջներ չեն օգտագործում ինդիում և պահանջում են միայն փոքր քանակությամբ արծաթ: Այդ բջիջները տանդեմ տեխնոլոգիայի հետ համատեղելի դարձնելու համար հրատապ անհրաժեշտ է հետազոտություն և մշակում: Բարեբախտաբար, այդ աշխատանքն արդեն սկսվել է, բայց ավելին է պետք։ Նյութերից մեկի պակասը իրական խոչընդոտ է, որը պետք է հաղթահարել: Տանդեմային արևային բջիջները նաև պետք է ավելի դիմացկուն դարձնել: Արևային մարտկոցները, որոնք մենք այսօր տեսնում ենք ամենուր, սովորաբար երաշխավորված առնվազն 25 տարի էլեկտրաէներգիա են արտադրելու: Պերովսկիտ-սիլիկոնային տանդեմ բջիջները այդքան երկար չեն պահպանվում: Արևային բջիջների տանդեմ հետազոտությունն իսկապես գլոբալ է և իրականացվում է մի շարք երկրներում: Այս տեխնոլոգիան առաջարկում է խոստումնալից առաջընթաց: Բայց այն նյութերը, որոնցից դրանք պատրաստվում են, հրատապ վերանայման կարիք ունեն։

Հայաստանում արևային պանելներ արտադրող առաջին և միակ ընկերությունը Սոլարոնն է։ Տեղադրե՛ք SolarOn արևային կայան և զրոյացրեք էլեկտրաէներգիայի ծախսը:

Գրե՛ք կամ զանգահարեք և ստացեք անվճար հաշվարկ Ձեզ անհրաժեշտ արևային կայանի հզորությանն ու արժեքի վերաբերյալ։