پنل های خورشیدی جدید و ارزان قیمت در راه هستند

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره تخصصی صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی :

شرکت Insolight در سوییس موفق شده بااستفاده از سلول‌‌های چندلایه پنل‌‌هایی جدید تولید کند که حدود یک‌‌سوم پنل‌‌های سیلیکونی هزینه خواهند داشت.

پنل‌های خورشیدی طی سال‌های گذشته با پیشرفت چشمگیری در کارایی و نیز کاهش هزینه‌ی تولید مواجه شده‌‌اند، اما این فناوری هنوز هم آن‌چنان که بایدوشاید بهینه نیست. پنل‌های استاندارد که از سلول‌های خورشیدی سیلیکونی ساخته شده‌‌اند، معمولا چیزی حدود ۱۷ الی ۱۹ درصد از انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. امروزه ما به سلول‌های خورشیدی غیرمتعارف نیز دسترسی پیدا کرده‌‌ایم که بااستفاده از آن‌‌ها می‌‌توان پنل‌‌هایی ساخت که بازدهی آن‌‌ها به ۴۰ درصد می‌‌رسد؛ اما معضل اصلی پیش‌‌روی این فناوری‌‌، هزینه است. تولید برق با چنین پنل‌‌هایی حدود ۳۰۰ دلار در ازای هر وات هزینه خواهد داشت؛ درحالی‌‌که تولید برق با استفاده از پنل‌‌های استاندارد کمتر از یک دلار بر وات هزینه دارد. ازاین‌رو، پنل‌های باکیفیت‌‌تر تاکنون تنها در کاربردهای تخصصی‌‌تری نظیر تأمین انرژی فضاپیماها مورداستفاده قرار گرفته‌اند.

خبر خوب این‌‌که به نظر می‌رسد که بالاخره متخصصان توانسته‌‌اند به یک حد میانه برای فناوری‌‌های تجاری و آزمایشگاهی دست یابند. Insolight، نام یک شرکت نوپا در مؤسسه‌‌ی فناوری سوییس در لوزان است که موفق‌‌به تولید نوعی پنل خورشیدی شده که در آن ضمن بهره‌‌گیری‌‌از سلول‌های خورشیدی گران‌‌قیمت و با بهره‌وری بالا، امکان رقابت اقتصادی با نمونه‌‌های سیلیکونی رایج فراهم شده است. گفتنی است طبق نتایج حاصل‌‌از تست‌‌های صورت‌‌گرفته ازسوی آزمایشگاه‌‌های مستقل، کارایی پنل جدید مقدار ۲۹ درصد گزارش شده است.

اینسولایت در محصول جدید خود از انواعی از سلول‌های خورشیدی با فناوری مولتی‌‌جانکشن (Multi-Junction) بهره برده است که عمدتا در تأمین انرژی تجهیزات فضایی به‌‌کار می‌‌روند. این نوع سلول‌‌ها می‌‌توانند طیف وسیعی از نور خورشید را بااستفاده از چندین لایه از مواد مختلف نظیر گالیوم‌‌آرسناید و گالیوم ایندیوم فسفید به‌‌دام بیندازند و به انرژی مفید تبدیل کنند. صدالبته واضح است که تولید چنین سلول‌هایی روندی بسیار پیچیده و پرهزینه به‌‌شمار می‌‌آید.

^{تصویری از سلول‌های مولتی‌جانکشن و لنزهای اپتیکال به‌کاررفته در پنل‌های خورشیدی اینسولایت}

بااین‌حال، اینسولایت در استفاده از این سلول‌‌ها نهایت دقت و صرفه‌‌جویی ممکن را به‌‌خرج داده است. این شرکت به‌جای پوشاندن کل سطح پنل با این سلول‌‌ها، آن‌ها را به‌‌خوبی در یک شبکه‌‌‌ی منظم با فاصله‌‌‌‌ی زیاد چیده است؛ به‌‌گونه‌‌ای که سطح سلول‌‌ها درنهایت ۰.۵ درصد از کل سطح پنل را پوشش می‌دهد. آن‌‌ها در مرحله‌‌ی بعد، کل پنل را با یک لایه شیشه‌ای محافظ پوشاندند به‌‌نحوی‌که درست بالای سر هر سلول یک لنز اپتیکال قرار می‌گیرد. با این روش، نور خورشید رسیده به‌‌سطح پنل، روی سلول‌های زیرین متمرکز خواهد شد. برای اطمینان از دریافت حداکثر تابش ممکن، یک مکانیزم جالب طراحی شده است که می‌‌تواند با حرکت افقی پنل به‌‌اندازه‌‌ی چند میلی‌‌متر، مسیر خورشید را به‌‌طور کامل دنبال کند.

البته این پنل‌ها هنوز هم اندکی بیش از پنل‌‌های سیلیکونی استاندارد هزینه دارند، اما همان‌‌طور که لوران کولت، مدیر اجرایی شرکت اشاره می‌کند، آنچه که نهایتا اهمیت دارد، هزینه‌ی نهایی برق تولیدی با این روش است. وی برآورد می‌کند که در مقیاس انبوه، هزینه‌‌ی تولید انرژی پنل‌‌‌های آن‌‌ها به‌میزان ۳۰ الی ۴۰ سنت در ازای هروات خواهد رسید که درمقایسه با هزینه‌‌ی یک دلاری پنل‌‌های سیلیکونی توجیه‌‌پذیری اقتصادی بالاتری خواهد داشت. علاوه‌‌بر این، باید درنظر داشت که امکان تولید پنل‌های هیبریدی نیز با‌‌استفاده از سیستم ابداعی اینسولایت درکنار سلول‌های سیلیکونی رایج وجود خواهد داشت؛ به‌‌گونه‌‌ای که سلول‌‌های سیلیکونی ۹۹.۵ درصد از فضای باقیمانده از سطح پنل را پوشش دهند. چنین پنلی قادر خواهد بود در مناطق ابری نیز به‌‌صورت بهینه از نور پراکنده‌ی محیطی بهره‌‌ی لازم را ببرد.

منبع : economist