Celule solare perovskite: viitorul generării de energie în spațiu!

Celule solare perovskite: viitorul generării de energie în spațiu!

Spațiul joacă un rol crucial în viața de pe Pământ. Acesta permite vieții de zi cu zi să funcționeze fără probleme prin GPS, vreme și sateliți de televiziune. Cu toate acestea, acești sateliți se bazează pe o sursă de energie fiabilă pentru a funcționa și sunt alimentați în principal de celule solare. Călătoriile în spațiu și misiunile terestre se bazează în mare măsură pe surse de energie electrică. Cu toate acestea, radiația spațială reprezintă o amenințare semnificativă pentru celulele solare prin cauzarea de defecte microscopice în rețeaua semiconductoare. În acest context, un grup de tineri de la Universitatea din Potsdam dezvoltă celule solare flexibile realizate din materialul inovator perovskit, care se poate repara singur.

Lucrul special despre celulele solare perovskite este că, după deteriorare, defectele rețelei se „vindecă” automat folosind ioni mobili din rețeaua flexibilă. Această proprietate nouă ar putea revoluționa utilizarea celulelor solare în spațiu și ar putea oferi o sursă stabilă de energie pentru misiunile viitoare. La dezvoltarea acestei tehnologii, accentul se pune nu numai pe aplicațiile în spațiu, ci și pe eficiența acesteia pe Pământ. Celulele solare perovskite depășesc deja eficiența celulelor solare tradiționale din siliciu și oferă avantaje remarcabile: sunt mai subțiri, mai ușoare și au o amprentă de carbon mai mică.

Viitorul energiei solare

Posibilitățile de utilizare a celulelor solare perovskite sunt promițătoare. Filmele cu energie solară ar putea fi lansate în spațiu pentru a genera energie pentru astronauții de pe Stația Spațială Internațională și pentru viitoarele orașe de pe Lună sau Marte. Această inovație ar putea reduce semnificativ greutatea și costurile de lansare ale misiunilor spațiale. De asemenea, sunt dezvoltate concepte care permit transferul energiei pe Pământ prin intermediul microundelor, ceea ce crește și mai mult potențialul celulelor solare în spațiu.

În paralel cu evoluțiile din spațiu, energia solară de pe Pământ a crescut semnificativ în ultimii ani. Potrivit unui raport al Utopia, energia solară a devenit cea mai ieftină formă de energie din lume. Repere semnificative au fost atinse numai în Germania la începutul anului 2023. Depășirea pragului de 100 GW, un nou record de alimentare de 45 GW pe 18 martie și peste cinci milioane de sisteme solare sunt puncte de mare interes. Cu toate acestea, expansiunea energiei solare nu a venit întotdeauna fără eșecuri. După o fază de stagnare între 2013 și 2018, declanșată de reducerile de finanțare, expansiunea și-a accelerat din nou sub conducerea ministrului federal al economiei, Robert Habeck.

Progrese și provocări tehnologice

O scădere semnificativă a costului de generare a energiei solare – de la 50 de cenți în 2000 la mai puțin de patru cenți în prezent – ​​a stimulat și mai mult piața. O pondere semnificativă de 38% din energia solară germană provine din case. Ceea ce este deosebit de demn de remarcat este creșterea continuă a sistemelor solare de balcon, care în prezent contribuie cu puțin sub 1% din electricitatea totală. Criticii avertizează însă cu privire la o posibilă supraproducție în zilele însorite și cu vânt, care poate duce la prețuri negative la energie electrică.

Remunerația stabilită de stat pentru operatorii de sisteme solare și eoliene a cauzat costuri de 18,5 miliarde de euro în 2024. În timp ce remunerațiile mari se aplică în primul rând sistemelor mai vechi, necesitatea extinderii stocării de energie electrică și a rețelei electrice europene este recunoscută pentru a gestiona eficient producția de energie solară în creștere. Germania rămâne o locație de top pentru cercetarea solară, Institutul Fraunhofer jucând un rol central. Este deja clar că celulele solare perovskite ar putea introduce o nouă eră în istoria energiei solare, deoarece sunt rentabile și eficiente.

În plus, lucrările de cercetare privind noi aplicații pentru energia solară sunt în desfășurare. Sunt planificate soluții inovatoare care integrează celule solare pe străzi, piste de biciclete și chiar în geamurile ferestrelor. Având în vedere aceste evoluții majore, energia solară se află în pragul unor noi culmi și provocări, atât în ​​spațiu, cât și pe Pământ, cu promisiunea îmbunătățirii durabile a aprovizionării globale cu energie.