Mapambano dhidi ya mabadiliko ya hali ya hewa yanaweza kushika kasi, lakini inaonekana seli za jua za silicon za nishati ya kijani zinafikia kikomo.Njia ya moja kwa moja ya kubadilisha sasa hivi ni kwa paneli za miale ya jua, lakini kuna sababu nyingine kwa nini wao ni tumaini kuu la nishati mbadala.
Sehemu yao kuu, silicon, ni dutu ya pili kwa wingi Duniani baada ya oksijeni.Kwa kuwa paneli zinaweza kuwekwa mahali ambapo nguvu inahitajika - kwenye nyumba, viwanda, majengo ya biashara, meli, magari ya barabarani - kuna haja ndogo ya kusambaza nguvu katika mandhari;na uzalishaji mkubwa unamaanisha kuwa paneli za jua sasa ni nafuu sana uchumi wa kuzitumia unakuwa hauwezekani.
Kulingana na ripoti ya mtazamo wa nishati ya 2020 ya Shirika la Kimataifa la Nishati, paneli za miale ya jua katika baadhi ya maeneo zinazalisha umeme wa kibiashara wa bei nafuu zaidi katika historia.
Hata yule dubu wa kitamaduni "vipi wakati kuna giza au mawingu?"inazidi kuwa na matatizo kutokana na maendeleo ya mabadiliko katika teknolojia ya uhifadhi.
Kusonga zaidi ya mipaka ya jua
Ikiwa unatarajia "lakini", hii hapa: lakini paneli za jua za silicon zinafikia kikomo cha ufanisi wao kwa sababu ya baadhi ya sheria zisizofaa za fizikia.Seli za jua za silicon za kibiashara sasa zinafaa kwa takriban asilimia 20 (ingawa hadi asilimia 28 katika mazingira ya maabara. Kikomo chao cha kiutendaji ni asilimia 30, kumaanisha kwamba zinaweza tu kubadilisha karibu theluthi moja ya nishati inayopokelewa na Jua kuwa umeme).
Bado, paneli ya jua itazalisha nishati isiyo na hewa mara nyingi zaidi katika maisha yake kuliko ilivyotumika katika utengenezaji wake.
seli ya jua ya silicon/perovskite
Perovskite: mustakabali wa renewables
Kama silicon, dutu hii ya fuwele inafanya kazi kwa picha, ikimaanisha kuwa inapopigwa na mwanga, elektroni katika muundo wake huchangamka vya kutosha kujitenga na atomi zao (kukomboa huku kwa elektroni ndio msingi wa uzalishaji wote wa umeme, kutoka kwa betri hadi vinu vya nguvu za nyuklia) .Kutokana na kwamba umeme unafanyika, mstari wa conga wa elektroni, wakati elektroni zisizo huru kutoka kwa silicon au perovskite zinaingizwa kwenye waya, umeme ni matokeo.
Perovskite ni mchanganyiko rahisi wa ufumbuzi wa chumvi ambao huwashwa hadi digrii 100 hadi 200 ili kuanzisha sifa zake za kupiga picha.
Kama wino, inaweza kuchapishwa kwenye nyuso, na inaweza kupindana kwa njia ambayo silikoni dhabiti sio.Inatumika kwa unene wa hadi mara 500 chini ya silicon, pia ni nyepesi sana na inaweza kuwa na uwazi nusu.Hii inamaanisha kuwa inaweza kutumika kwa kila aina ya nyuso kama vile kwenye simu na madirisha.Msisimko wa kweli ni karibu na uwezo wa uzalishaji wa nishati wa perovskite.
Kushinda changamoto kubwa ya perovskite - kuzorota
Vifaa vya kwanza vya perovskite mnamo 2009 vilibadilisha asilimia 3.8 tu ya mwanga wa jua kuwa umeme.Kufikia 2020, ufanisi ulikuwa asilimia 25.5, karibu na rekodi ya maabara ya silicon ya asilimia 27.6.Kuna hisia kwamba ufanisi wake unaweza kufikia asilimia 30 hivi karibuni.
Ikiwa unatarajia 'lakini' kuhusu perovskite, vizuri, kuna wanandoa.Sehemu ya kimiani ya fuwele ya perovskite ni risasi.Kiasi ni kidogo, lakini uwezekano wa sumu ya risasi inamaanisha kuwa inazingatiwa.Shida halisi ni kwamba perovskite isiyolindwa huharibika kwa urahisi kupitia joto, unyevu na unyevu, tofauti na paneli za silicon ambazo huuzwa mara kwa mara kwa dhamana ya miaka 25.
Silicon ni bora kukabiliana na mawimbi ya mwanga ya chini ya nishati, na perovskite inafanya kazi vizuri na mwanga wa juu unaoonekana wa nishati.Perovskite pia inaweza kuunganishwa ili kunyonya urefu tofauti wa mwanga - nyekundu, kijani, bluu.Kwa upangaji makini wa silicon na perovskite, hii inamaanisha kila seli itageuza zaidi wigo wa mwanga kuwa nishati.
Nambari zinavutia: safu moja inaweza kuwa na ufanisi wa asilimia 33;weka seli mbili, ni asilimia 45;tabaka tatu zinaweza kutoa ufanisi wa asilimia 51.Aina hizi za takwimu, kama zinaweza kupatikana kibiashara, zinaweza kuleta mapinduzi katika nishati mbadala.
Muda wa kutuma: Aug-12-2021