Słońce i jego fotowoltaiczne wykorzystanie

„Energetyczna” gwiazda, którą jest Słońce, jest od kilku lat w kolejnym 11-letnim cyklu podwyższonej aktywności. Świadczą o tym pojawiające się na jego powierzchni miejsca (plamy) o szczególnie wysokiej aktywności magnetycznej. Naukowcy szacują, że maksimum słonecznej aktywności przypadnie na przełom lat 2011/2012. Wówczas w kierunku naszej planety docierać będzie spora liczba cząstek wyrzuconych z powierzchni Słońca w czasie słonecznych wybuchów. Przejawem wzmożonej „aktywności” Słońca mogą być kłopoty z elektrycznością, nawigacją, a nawet telekomunikacją. Magnetyczne zakłócenia mogą uprzykrzać nam życie.

Abstrahując od tych wydarzeń, dziś doskonale rozwija się rynek z coraz lepszymi technologiami paneli fotowoltaicznych. Przykładem mogą być najnowsze „biopanele”, być może przyszłość rynku paneli PV. Są one wykonane z ulegających biodegradacji składników, najczęściej z filmem z nanoplastiku absorbującego promieniowanie słoneczne. Film wciska się w najciaśniejszą szczelinę, dzięki czemu wykorzystuje się maksimum powierzchni aktywnej baterii. Naukowcy z Kopenhagi twierdzą, że ich badania nad zwiększeniem efektywności przetwarzania energii słonecznej w elektryczność pozwoliły na opracowanie baterii słonecznych, w których wykorzystuje się struktury krystaliczne, takie nanopłatki. I dzięki nim efektywność paneli solarnych gwałtownie wzrasta, ponieważ 30% docierającego do powierzchni aktywnej promieniowania słonecznego zostaje zamienione w prąd elektryczny. Coraz głośniej na rynku o ogniwach wykonanych właśnie w technologii THIN-FILM (bardzo cienka warstwa materiału światłoczułego mocowana w obudowie ze szkła lub tworzywa).

zobacz także:

Fotowoltaika w liczbach

Obecnie ponad 15% ogniw wykonanych jest właśnie w ten sposób. Ich produkcja jest stosunkowo tania w przeliczeniu na 1 kWh energii. Ogniwa te mają mniejszą wydajność, dlatego ich instalacje mają zwykle większe powierzchnie. Pojawiają się także produkty zwane CPV (ang. concentrator photovoltaics). Dzięki dodatkowym układom optycznym (podwójne lustro), które koncentrują promienie słoneczne na ogniwie, można osiągnąć sprawności przekraczające 20%. Z każdym rokiem osiągi są znacznie polepszane, co dobrze wróży ogniwom CPV. Dzięki takim produktom rynek ma szanse rozrosnąć się znacznie bardziej niż przewidywania. Całkiem niedawno powstała również nowa tkanina, która jest miękka jak delikatna bibułka, a przy tym nie ustępuje wytrzymałością słynnemu Kevlarowi. Nowy materiał fotowoltaiczny jest wykonany z nanowłókien germanu i krzemu. Ma on zdolność absorbowania promieniowania słonecznego – również widma niewidzialnego dla ludzkiego oka i przekształcania zebranej energii w prąd elektryczny.

Niezwyczajna wytrzymałość nowej tkaniny była przedmiotem szczególnego zainteresowania naukowców, którzy próbowali stworzyć alternatywę dla kamizelek kuloodpornych, uszytych z Kevlaru. Kwestia wykorzystania aktywności włókien germanu w połączeniu z krzemem do wyłapywania energii światła wypłynęła dopiero wówczas, kiedy okazało się, że german świetnie nadaje się do wyłapywania energii świetlnej. Na dodatek german w postaci nanowłókien jest elastyczny – w przeciwieństwie do innych postaci tego pierwiastka, dzięki którym znany jest ze swojej wyjątkowej kruchości. Również firma IBM skłoniła się ku technologii energetycznego wykorzystania Słońca. Chodzi o wykorzystanie wydajnych i naturalnych ogniw słonecznych, które z powodzeniem można produkować z pierwiastków, których jest najwięcej na naszej planecie. Technologia przewiduje użycie w procesie produkcyjnym ogniw fotowoltaicznych miedzi, cyny, cynku, siarki oraz selenu. Faktem jest, że już wcześniej powstawały projekty, w których próbowano użyć naturalnych i łatwo dostępnych materiałów do wytwarzania ogniw, ale ostateczna efektywność takich produktów była...

Kinga Kalandyk
Redakcja GLOB Energia

Czytaj całość w GlobEnergia 4/2011

0 Komentarze