気候変動との戦いは加速しているかもしれませんが、グリーンエネルギーシリコン太陽電池は限界に達しているようです。現在、変換を行う最も直接的な方法はソーラーパネルを使用することですが、再生可能エネルギーの大きな希望である理由は他にもあります。
それらの主要成分であるシリコンは、酸素に次いで地球上で2番目に豊富な物質です。パネルは、電力が必要な場所（住宅、工場、商業ビル、船、道路車両）に配置できるため、景観全体に電力を伝送する必要が少なくなります。大量生産とは、ソーラーパネルが今では非常に安価であることを意味し、それらを使用することの経済性は議論の余地がありません。
国際エネルギー機関の2020年のエネルギー見通しレポートによると、一部の場所のソーラーパネルは歴史上最も安価な商用電力を生産しています。
その伝統的なバグベアでさえ、「暗いときや曇っているときはどうですか？」ストレージテクノロジーの革新的な進歩のおかげで、問題は少なくなっています。
ソーラーの限界を超えて
あなたが「しかし」を期待しているなら、ここにあります：しかし、シリコンソーラーパネルは、いくつかの非常に不便な物理法則のために、それらの効率の実際的な限界に達しています。市販のシリコン太陽電池の効率は現在わずか約20％です（ラボ環境では最大28％ですが、実際の制限は30％です。つまり、太陽が受け取ったエネルギーの約3分の1しか電気に変換できません）。
それでも、ソーラーパネルは、その製造に使用されたものよりも、その寿命の中で何倍もの排出物のないエネルギーを生成します。
シリコン/ペロブスカイト太陽電池
ペロブスカイト：再生可能エネルギーの未来
シリコンと同様に、この結晶性物質は光活性です。つまり、光が当たると、その構造内の電子が十分に励起されて原子から離れます（この電子の解放は、電池から原子力発電所までのすべての発電の基礎です） 。電気が有効であるとすると、電子のコンガラインは、シリコンまたはペロブスカイトからの緩い電子がワイヤーに運ばれるとき、電気が結果として生じます。
ペロブスカイトは、その光活性特性を確立するために100〜200度に加熱される塩溶液の単純な混合物です。
インクのように、それは表面に印刷することができます、そしてそれは堅いシリコンがそうではない方法で曲げることができます。シリコンの最大500分の1の厚さで使用されるため、超軽量で半透明にすることもできます。これは、電話や窓など、あらゆる種類の表面に適用できることを意味します。しかし、本当の興奮はペロブスカイトのエネルギー生産の可能性にあります。
ペロブスカイトの最大の課題である劣化の克服
2009年の最初のペロブスカイトデバイスは、太陽光のわずか3.8パーセントを電気に変換しました。2020年までに、効率は25.5％になり、シリコンのラボ記録である27.6％に近づきました。その効率はまもなく30％に達する可能性があるという感覚があります。
ペロブスカイトについて「しかし」を期待しているのなら、まあ、いくつかあります。ペロブスカイト結晶格子の成分は鉛です。量はわずかですが、鉛の潜在的な毒性はそれが考慮事項であることを意味します。本当の問題は、保護されていないペロブスカイトは、25年の保証付きで日常的に販売されているシリコンパネルとは異なり、熱、湿気、湿度によって簡単に劣化することです。
シリコンは低エネルギーの光波を処理するのに優れており、ペロブスカイトは高エネルギーの可視光でうまく機能します。ペロブスカイトは、赤、緑、青などのさまざまな波長の光を吸収するように調整することもできます。シリコンとペロブスカイトを注意深く整列させることで、これは各セルがより多くの光スペクトルをエネルギーに変えることを意味します。
数字は印象的です。単一のレイヤーの効率は33％になる可能性があります。2つのセルをスタックすると、45パーセントになります。3層で51％の効率が得られます。これらの種類の数字は、商業的に実現できれば、再生可能エネルギーに革命をもたらすでしょう。
投稿時間：2021年8月12日