Revoluție de la Stuttgart: Cum celulele solare perovskite modelează viitorul energetic!

Revoluție de la Stuttgart: Cum celulele solare perovskite modelează viitorul energetic!

Dr. Afshan Jamshaid, cercetător postdoctoral din Pakistan, și Asfaw Assegde, cercetător din Etiopia, lucrează la Institutul pentru Fotovoltaică (ipv) de la Universitatea din Stuttgart. Acest institut este cunoscut pentru rolul său de lider în dezvoltarea tehnologiei fotovoltaice. Assegde este specializată în îmbunătățirea stabilității celulelor solare perovskite și în ingineria compozițională și își propune să dezvolte celule solare transparente anorganice care vor servi drept ferestre în gospodării în viitor. A crescut într-o zonă fără electricitate și știe cât de valoroasă poate fi energia solară, mai ales în regiunile cu acces redus la electricitate.

Assegde subliniază, de asemenea, importanța ca Germania să ofere o înaltă calitate a instrumentelor și facilităților științifice. El plănuiește să se întoarcă în Etiopia în următorul deceniu pentru a construi un centru de cercetare a energiei regenerabile. De asemenea, vrea să înființeze un start-up care să-și pună în practică rezultatele cercetării. Stuttgart, cunoscut pentru combinația sa de viață în oraș și natură, îi oferă inspirația de care are nevoie, nu în ultimul rând datorită apropierii de Pădurea Neagră și disponibilității alimentelor halal.

Tehnologia cheie: celulele solare perovskite

Celulele solare perovskite sunt considerate o tehnologie cheie pentru tranziția energetică. Din 2009, ei și-au crescut eficiența de la doar 3% la peste 31%, subliniind potențialul lor ca soluție durabilă pentru energia solară. Unicitatea lor constă în structura cristalină, care combină componente organice și anorganice. Această tehnologie permite o flexibilitate ridicată și o compoziție versatilă a materialului, care oferă avantaje decisive față de celulele solare tradiționale.

Departamentul de Energie al SUA (DOE) sprijină proiecte de cercetare și dezvoltare pentru a crește eficiența și durata de viață a celulelor solare cu perovskit cu halogenuri metalice. Scopul este de a accelera comercializarea acestei tehnologii și de a reduce semnificativ costurile de producție. Perovskiții reprezintă principalul material de absorbție sau „stratul activ” din aceste celule solare, ceea ce înseamnă că absorb lumina și, prin urmare, excită particulele încărcate care produc energie electrică.

Comparație cu celulele solare tradiționale

• Wirkungsgrad: Perowskit bis zu 25%, traditionelle etwa 15-20%
• Produktionskosten: Perowskit deutlich günstiger
• Flexibilität: Perowskit sehr hoch, traditionelle begrenzt

Avantajele celulelor solare perovskite nu pot fi trecute cu vederea: acestea oferă eficiență și performanță mai ridicate, costuri de producție semnificativ mai mici și o gamă largă de aplicații, de la dispozitive portabile până la soluții arhitecturale. Cu toate acestea, ei se confruntă cu provocări precum stabilitatea pe termen lung și sensibilitatea la mediile umede. Există, de asemenea, îngrijorări cu privire la toxicitatea anumitor materiale.

Evoluțiile recente arată că companii precum Oxford PV, CubicPV și Saule Technologies lucrează la progrese în tehnologie. Proiectele-pilot demonstrează deja potențialul aplicațiilor comerciale. SolarOnline prezice că dimensiunea pieței celulelor solare perovskite ar putea crește de la 301,3 milioane USD în 2023 la peste 15 miliarde USD până în 2031, înregistrând un CAGR de 64,61%.

Cercetarea tehnologiei perovskite ar putea nu numai să revoluționeze energia solară, ci și să aducă o contribuție decisivă la reducerea emisiilor de CO₂. Consumatorii pot aștepta cu nerăbdare o eficiență mai mare a costurilor și un randament energetic îmbunătățit. Departamentul de Energie al SUA este optimist cu privire la integrarea acestei tehnologii în sistemele existente, care ar putea schimba permanent mixul energetic global.