Eficiența panourilor fotovoltaice, crescută cu aproape 40% de inovația cercetătorilor olandezi

Fără componente în mișcare, costuri de mentenanță reduse și peste 30 de ani durată de exploatare, panourile fotovoltaice reprezintă una dintre cele mai sigure investiții în energie regenerabilă. Problema este că eficiența acestora nu este foarte mare, majoritatea panourilor fotovoltaice disponibile comercial convertind în electricitate cel mult 22% din energia primită de la soare. Acest neajuns poate compensat prin creșterea suprafeței acoperite, însă pe lângă costuri suplimentare cu echipamentele intervin și alte aspecte, cum ar fi „deturnarea” terenurilor care ar putea fi folosite pentru agricultură. O altă problemă este că în țările nordice zilele senine sunt mai puține iar soarele mai puțin puternic decât, spre exemplu, la ecuator.

Îmbunătățirea tehnologiei fotovoltaice poate face o diferență uriașă în cantitatea de energie generată, raportat la suprafața desfășurată, aducând pe profit până și cele mai nordice instalații fotovoltaice. Din păcate, majoritatea inovațiilor propuse până acum vin cu dezavantajul unor costuri de fabricație semnificativ crescute.

Însă o tehnologie care implică folosirea în tandem a două materiale promițătoare, perovskite/silicon, promite costuri de fabricație reduse și eficiență record, prin exploatarea mai multor lungimi de undă ale radiației solare.

Noile panouri fotovoltaice convertesc 30.1% din energia primită de la soare în electricitate. Comparat cu eficiența 15% – 22% a panourilor fotovoltaice obișnuite, saltul de performanță este spectaculos.

Potrivit cercetătorilor olandezi, reușita este obținută prin asamblarea de panouri fotovoltaice în tandem, având un strat inferior din celule fotovoltaice convenționale, sensibile la lumină din spectrul vizibil și infraroșu. Deasupra acestora este aplicat un strat de celule perovskite/silicon, capabile să convertească radiația ultravioletă în electricitate. Secretul este ca fiecare strat să absoarbă doar lumina care îi este destinată, rămânând transparent la celelalte lungimi de undă.

Panoul fotovoltaic astfel realizat vine cu 4 terminale, combinarea celor două surse de electricitate cu voltaje și puteri diferite necesitând folosirea unui controller dedicat, diferit de cele folosite cu panouri fotovoltaice de tip convențional. Eficiența totală de 30.1% este obținută prin combinarea celor două straturi cu randament de 19.7% și 10.4%.

Potrivit echipei de cercetători reuniți de la mai multe universități europene, combinarea celulei perovskite cu alte tehnologii existente poate duce eficiența conversiei de energie la peste 30%. Astfel, cercetătorii lucrează deja la optimizarea suplimentară a eficienței, totodată pregătind un design potrivit pentru producție de serie la costuri cât mai competitive.