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

به گزارش تجارت نیوز،

انرژی خورشیدی به عنوان یکی از مهم‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در سراسر جهان شناخته شده است و روز به روز به عنوان راه حلی مقرون به صرفه و پایدار برای تأمین انرژی مطرح می‌شود. در دو سال گذشته، تحقیقات و پیشرفت‌های فناوری در حوزه سلول‌های خورشیدی به‌طور 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 را به دست آورد.

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

سلول خورشیدی جدید از همان ماده ای ساخته شده بود که 95 درصد از سلول های 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 شکل 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 بخشیده 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 درصد دست یافت. این دستاورد نشان می‌دهد که ترکیب این دو فناوری می‌تواند مرزهای بازده سلول‌های خورشیدی را فراتر از آنچه که تاکنون انتظار می‌رفت، قرار دهد.

حدود و موانع نظری در بازده سلول‌های خورشیدی

اما سوالی که مطرح می‌شود 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 به‌طور عمده بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی مواد است.

با این حال، محققان ادعا کرده‌اند که این حد ممکن است به دلیل عدم در نظر گرفتن 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 شکل چشمگیری کارایی انرژی خورشیدی را افزایش دهد.

این پیشرفت‌ها نه تنها به تقویت پذیرش انرژی‌های تجدیدپذیر کمک خواهد کرد بلکه می‌تواند به کاهش وابستگی به منابع انرژی فسیلی و کاهش آثار منفی تغییرات اقلیمی کمک کند. 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.