Perovskite solceller: Fremtiden for energiproduksjon i verdensrommet!

Perovskite solceller: Fremtiden for energiproduksjon i verdensrommet!

Rommet spiller en avgjørende rolle i livet på jorden. Det gjør at hverdagen kan gå jevnt gjennom GPS, vær og TV-satellitter. Disse satellittene er imidlertid avhengige av en pålitelig energikilde for å fungere og drives primært av solceller. Romfart og jordoppdrag er sterkt avhengig av strømforsyning. Romstråling utgjør imidlertid en betydelig trussel mot solceller ved å forårsake mikroskopiske defekter i halvledergitteret. På denne bakgrunn utvikler en juniorgruppe ved Universitetet i Potsdam fleksible solceller laget av det innovative materialet perovskitt, som kan reparere seg selv.

Det spesielle med perovskittsolceller er at gitterdefekter etter skade automatisk "heles" ved hjelp av mobile ioner i det fleksible gitteret. Denne nye egenskapen kan revolusjonere bruken av solceller i verdensrommet og gi en stabil energikilde for fremtidige oppdrag. Når man utvikler denne teknologien, fokuseres ikke bare på applikasjoner i verdensrommet, men også på effektiviteten på jorden. Perovskite-solceller overgår allerede effektiviteten til tradisjonelle silisiumsolceller og gir bemerkelsesverdige fordeler: De er tynnere, lettere og har et mindre karbonavtrykk.

Fremtiden for solenergi

Mulighetene for å bruke perovskittsolceller er lovende. Solcelledrevne filmer kan rulles ut i verdensrommet for å generere energi til astronauter på den internasjonale romstasjonen og for fremtidige byer på Månen eller Mars. Denne innovasjonen kan redusere vekten og oppskytningskostnadene for romoppdrag betydelig. Det utvikles også konsepter som gjør at energi kan overføres til jorden via mikrobølger, noe som ytterligere øker potensialet til solceller i verdensrommet.

Parallelt med utviklingen i verdensrommet har solenergien på jorden vokst betydelig de siste årene. I følge en rapport fra Utopia har solenergi blitt den billigste energiformen på verdensbasis. Betydelige milepæler ble nådd i Tyskland alene i begynnelsen av 2023. Overskridelse av 100 GW-grensen, er en ny innmatingsrekord på 45 GW 18. mars og over fem millioner solsystemer punkter av stor interesse. Utvidelsen av solenergi har imidlertid ikke alltid kommet uten tilbakeslag. Etter en fase med stagnasjon mellom 2013 og 2018, utløst av finansieringskutt, har ekspansjonen tatt fart igjen under føderal økonomiminister Robert Habeck.

Teknologiske fremskritt og utfordringer

En betydelig nedgang i kostnadene ved å generere solenergi – fra 50 cent i 2000 til mindre enn fire cent i dag – har stimulert markedet ytterligere. En betydelig andel på 38 % av tysk solenergi kommer fra hjemmene. Det som er spesielt bemerkelsesverdig er den kontinuerlige veksten av solcelleanlegg på balkonger, som foreløpig bare bidrar med i underkant av 1 % av den totale elektrisiteten. Kritikere advarer imidlertid om mulig overproduksjon på solrike og vindfulle dager, noe som kan føre til negative strømpriser.

Den statlig fastsatte godtgjørelsen til operatører av sol- og vindsystemer forårsaket kostnader på 18,5 milliarder euro i 2024. Mens høye godtgjørelser først og fremst gjelder eldre systemer, anerkjennes behovet for å utvide elektrisitetslagring og det europeiske kraftnettet for å effektivt kunne administrere voksende solkraftproduksjon. Tyskland er fortsatt et ledende sted for solforskning, med Fraunhofer-instituttet som spiller en sentral rolle. Det er allerede klart at perovskittsolceller kan innlede en ny æra i solenergiens historie fordi de er kostnadseffektive og effektive.

I tillegg pågår forskningsarbeid om nye anvendelser for solenergi. Det planlegges innovative løsninger som integrerer solceller på gater, sykkelveier og til og med i vindusruter. Gitt denne omfattende utviklingen, er solenergi på randen av nye høyder og utfordringer, både i verdensrommet og på jorden, med løftet om bærekraftig forbedring av den globale energiforsyningen.