سلول‌های خورشیدی با بازدهی ۳۳.۸۴ درصد آینده انرژی را متحول می‌کنند!

به گزارش تجارت نیوز،

انرژی خورشیدی یکی از مهم‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در سراسر جهان به شمار می‌رود و راه‌حلی مقرون به صرفه و پایدار برای تأمین انرژی است. در دو سال گذشته، تحقیقات و پیشرفت‌های فناوری در حوزه سلول‌های خورشیدی به‌ طور قابل توجهی افزایش یافته و این فناوری به مرحله‌ای جدید از بازده تبدیل انرژی رسیده است.

در این مقاله، به بررسی پیشرفت‌های اخیر در فناوری سلول‌های خورشیدی می‌پردازیم و مرزهای جدید کارایی این فناوری را بررسی خواهیم کرد.

پیشرفت‌های اخیر در فناوری سلول‌های خورشیدی

در ابتدای سال 2023، یک تیم مشترک هلندی-چینی به رهبری محققان دانشگاه TU Delft و شرکت‌های بزرگی مانند LONGi Green Energy Technology و دانشگاه Sun Yat-Sen موفق به توسعه سلول خورشیدی جدیدی شدند که توانست بازدهی بی‌سابقه‌ای به میزان 26.81 درصد به دست آورد.

این سلول خورشیدی از یک لایه نانوکریستالی سیلیکون برای انتقال الکتریسیته بهتر استفاده می‌کرد. این پیشرفت نه‌تنها مرزهای انتظار از سلول‌های خورشیدی را جابه‌جا کرد بلکه نقش آنها را در انتقال به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر تقویت کرد.

سلول خورشیدی جدید از همان ماده‌ای ساخته شده بود که 95 درصد سلول‌های خورشیدی فعلی ساخته شده بود.

این دستاورد در یک مقاله معتبر در Nature Energy منتشر شد و نویددهنده تغییرات بزرگ در صنعت انرژی خورشیدی بود.

پیشرفت‌های بیشتر در دو سال اخیر

با گذشت زمان، تحولات بیشتری در این زمینه رخ داده است. در دسامبر 2024، شرکت Qcells وابسته به گروه Hanwha توانست رکورد جدیدی را با دست یافتن به بازده 28.6 درصد برای یک سلول خورشیدی سیلیکونی با لایه بالایی پروسکایت ثبت کند. این پیشرفت با استفاده از خواص بالای جذب نور مواد پروسکایت در کنار سیلیکون سنتی، توانست کارایی کلی سلول‌های خورشیدی را به طرز چشمگیری افزایش دهد.

در ادامه، شرکت Trina Solar در ژانویه 2025 موفق به دستیابی به بازده 25.44 درصدی در ماژول‌های خورشیدی هتروجانکشن (HJT) خود شد. این فناوری جدید به‌واسطه پوشش مؤثر عیوب سطح سلول‌ها، توانسته کارایی این سلول‌ها را بهبود و عملکرد کلی سیستم‌ها را ارتقا دهد.

همچنین، JinkoSolar نیز با معرفی سلول خورشیدی جدید خود که ترکیبی از سیلیکون و پروسکایت است، به بازده 33.84 درصدی دست یافت. این دستاورد نشان می‌دهد ترکیب این دو فناوری می‌تواند مرزهای بازده سلول‌های خورشیدی را از آنچه تاکنون انتظار می‌رفت، فراتر ببرد.

حدود و موانع نظری در بازده سلول‌های خورشیدی

اما سوالی که پیش می‌آید این است که آیا بازده سلول‌های خورشیدی می‌تواند به حدی برسد که دیگر هیچ پیشرفتی امکان‌پذیر نباشد؟ طبق برخی تحقیقات جدید که در ژانویه 2025 منتشر شد، بازده سلول‌های سیلیکونی در حال حاضر نزدیک به 29.4 درصد است که به عنوان "حد نظری" برای این نوع سلول‌ها در نظر گرفته می‌شود. این حد به‌ طور عمده بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی مواد است.

با این حال، محققان ادعا کرده‌اند این حد ممکن است به دلیل در نظر نگرفتن جهت‌گیری نور خورشید، محدود باشد؛ به عبارت دیگر، با بهره‌برداری بهینه از جهت نور و استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند سیستم‌های ردیابی نور خورشید، می‌توان این بازده را از حد نظری 29.4 درصد بالاتر برد. برای مثال، در سیستم‌های ردیابی یک‌محوری، که حرکت سلول‌ها بر اساس تغییر موقعیت خورشید انجام می‌شود، می‌توان به بازدهی بیشتر از 30 درصد دست یافت.

به گزارش ioplus، با نگاهی به دستاوردهای اخیر در زمینه سلول‌های خورشیدی، مشخص است که این فناوری در حال طی کردن مسیر بسیار امیدوارکننده‌ای به سوی کارایی بیشتر و هزینه کمتر است. اگرچه موانع فنی هنوز وجود دارد، ولی تحقیقات جدید و تکنیک‌های نوآورانه مانند استفاده از پروسکایت و ردیابی نور خورشید می‌تواند به طرز چشمگیری کارایی انرژی خورشیدی را افزایش دهد.

این پیشرفت‌ها نه‌تنها به تقویت پذیرش انرژی‌های تجدیدپذیر کمک خواهد کرد بلکه می‌تواند باعث کاهش وابستگی به منابع انرژی فسیلی و کاهش آثار منفی تغییرات اقلیمی شود. در آینده‌ای نزدیک، با استمرار این تحقیقات، ممکن است شاهد سلول‌های خورشیدی با کارایی بالاتر از 30 درصد و حتی بیشتر باشیم، که این می‌تواند انقلابی در صنعت انرژی تجدیدپذیر به شمار آید.

اخبار حوزه محیط‌زیست و تغییرات اقلیمی را در صفحه اقتصاد سبز تجارت‌نیوز بخوانید.