Επανάσταση στο διάστημα: Τα ηλιακά κύτταρα Perowskit κατακτά το χώρο!

Επανάσταση στο διάστημα: Τα ηλιακά κύτταρα Perowskit κατακτά το χώρο!

Potsdam, Deutschland - Στις 20 Μαΐου 2025, η τεράστια σημασία των ηλιακών κυττάρων για την παροχή ενέργειας στο διάστημα και στη γη έγινε και πάλι σαφής. Σύμφωνα με άρθρο του Πανεπιστημίου του Πότσνταμ, ο χώρος είναι απαραίτητος για διάφορους τομείς της ζωής, συμπεριλαμβανομένων των GPs και της δορυφορικής επικοινωνίας. Αυτοί οι δορυφόροι ενέργειας εξαρτώνται από τα ηλιακά κύτταρα προκειμένου να μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά. Ωστόσο, ένα σημαντικό πρόβλημα είναι η ακτινοβολία χώρου που προκαλεί μικροσκοπικά ελαττώματα στο πλέγμα ημιαγωγών των ηλιακών κυττάρων, γεγονός που επηρεάζει την απόδοσή τους.

Προκειμένου να αντιμετωπιστεί αυτές οι προκλήσεις, μια κατώτερη ομάδα αναπτύσσει ευέλικτα ηλιακά κύτταρα από το UP -και το υλικό ημιαγωγού Perovskit. Τα κύτταρα Perowskit δεν χαρακτηρίζονται μόνο από την ικανότητά τους να επισκευάζονται, αλλά και από την υψηλή απόδοση τους, η οποία υπερβαίνει ακόμη και εκείνη των συμβατικών μονάδων πυριτίου. Η πιθανότητα ότι αυτά τα ηλιακά κύτταρα θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως σταθερές πηγές ενέργειας στο διάστημα ανοίγει νέες προοπτικές για μελλοντικές αποστολές, όπως η προσφορά αστροναυτών στον διεθνή διαστημικό σταθμό ή στην παραγωγή ενέργειας σε αποικίες στο φεγγάρι και τον Άρη.

Πρόοδος και ορόσημα στην ηλιακή ενέργεια

Η ηλιακή ενέργεια έχει εξελιχθεί σε μία από τις φθηνότερες μορφές ενέργειας παγκοσμίως τα τελευταία χρόνια. Το 2023, επιτεύχθηκαν ορισμένα σημαντικά ηλιακά ορόσημα στη Γερμανία: η διασταύρωση της μάρκας 100 GW, ένα νέο ρεκόρ 45 GW και ο αριθμός των πάνω από πέντε εκατομμυρίων ηλιακών συστημάτων που εγκαταστάθηκαν. Η εξέλιξη αυτή οφείλεται εν μέρει στον νόμο περί ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της κόκκινης-πράσινης ομοσπονδιακής κυβέρνησης από τις αρχές της δεκαετίας του 2000. Αφού η ηλιακή επέκταση στάστηκε μεταξύ του 2013 και του 2018, ο ομοσπονδιακός υπουργός οικονομίας Robert Habeck κατάφερε να ενισχύσει και πάλι την εγκατάσταση ηλιακών συστημάτων τα τελευταία χρόνια.

Στην ίδια αναπνοή, η αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυττάρων αυξήθηκε σημαντικά. Ενώ το κόστος για την παραγωγή μιας κιλοβάτ ώρα ηλιακής ενέργειας στην αρχή της χιλιετίας ήταν ακόμα 50 σεντς, έχουν πέσει τώρα σε λιγότερο από τέσσερα σεντ. Οι ερευνητές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως ο Bruno Burger, υπογραμμίζουν την ανάγκη επέκτασης της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και βελτίωσης στο ευρωπαϊκό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της ενεργειακής παροχής.

κύτταρα Perovskit ως μέλλον της ηλιακής ενέργειας

Τα ηλιακά κύτταρα Perovskit θα μπορούσαν να ανακοινώσουν μια νέα εποχή ηλιακής ενέργειας. Αυτά τα κύτταρα, τα οποία έχουν βελτιωθεί συνεχώς από την ανάπτυξή τους το 2009, επιτυγχάνουν τώρα αποτελεσματικότητα άνω του 20 % και ακόμη και 25 % σε ειδικές εφαρμογές. Η παραγωγή τους είναι απλή και φθηνή, γεγονός που καθιστά μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά ηλιακά κύτταρα πυριτίου των οποίων η αποτελεσματικότητα είναι περιορισμένη.

Το ειδικό πράγμα για τον Perovsky δεν είναι μόνο η αποτελεσματικότητά τους, αλλά και η ευελιξία τους. Αυτά τα ηλιακά κύτταρα μπορούν να εφαρμοστούν σε υγρή μορφή, η οποία επιτρέπει την εφαρμογή σε μια μεγάλη ποικιλία επιφανειών, από παράθυρα παραθύρων έως δρόμους. Προσφέρουν επίσης πλεονεκτήματα όπως η SO -που ονομάζεται "ανακύκλωση φωτονίων", στην οποία η πρόσθετη ενέργεια απελευθερώνεται από τον ανασυνδυασμό των ηλεκτρονίων και των οπών.

Συμπέρασμα

Ο συνδυασμός προηγμένων υλικών όπως ο Perovsky και η προοδευτική επέκταση των τεχνολογιών ηλιακής ενέργειας θα μπορούσαν να ωφελήσουν τόσο το διαστημικό ταξίδι όσο και την καθημερινή ζωή στη γη. Ενώ ο κόσμος συνεχίζει να βασίζεται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι καινοτομίες στην έρευνα των ηλιακών κυττάρων θα είναι αποφασιστικές για να κυριαρχήσουν τις προκλήσεις του μέλλοντος. Αυτές οι εξελίξεις όχι μόνο θα μπορούσαν να είναι σε θέση να παρέχουν ενέργεια για μελλοντικές αποστολές διαστημικών, αλλά και να επαναπροσδιορίσουν την παροχή ενέργειας στις πόλεις μας.