يمكن لتغيير الطريقة التي نصنع بها الألواح الشمسية أن يقلل من انبعاثات الكربون، من خلال تعزيز الطاقة الخضراء.
فرغم أن الألواح الشمسية هي مصدر طاقة متجددة، إلا أن تصنيعها له تأثير بيئي.
قام فينجتشي يو من جامعة كورنيل في نيويورك وزملاؤه بتحليل التأثير البيئي العام لنوعين من الألواح الشمسية الجديدة، ومقارنتها باللوحات المصنوعة من رقائق السيليكون البلوري – معيار الصناعة الحالي.
وجد الفريق أن نوعا جديدا من الألواح الشمسية مصنوع من طبقتين من المعدن يسمى البيروفسكايت يتطلب إدخالا أصغر للطاقة الكلية ويؤدي إلى تقليل انبعاثات الكربون. تحتوي اللوحة، المسماة ترادف البيروفسكايت- perovskite، على طبقتين من المواد فوق بعضها البعض، تم تحسين كل منهما لامتصاص جزء من الطيف الكهرومغناطيسي.
خلايا البيروفسكايت الشمسية موجودة منذ عشر سنوات فقط، وخلايا الترادف من البيروفسكايت-البيروفسكيت عمرها بضع سنوات فقط ولا تتوفر بعد على نطاق واسع تجاريًا، وفقًًًًً You.
وقام فريقه بتحليل البصمة الكربونية والتأثير البيئي لكل لوحة شمسية طوال عمرها، بالإضافة إلى الوقت الذي تستغرقه اللوحة لتوليد كمية الطاقة اللازمة لإنتاجها – قياس معروف باسم وقت استعادة الطاقة.
مقالات شبيهة:
شركة “Heliogen” الناشئة تكتشف طريقة لتحسين كفاءة الخلايا الشمسية
الطاقات المتجددة تشهد ازدهارا كبيرا بفضل الوحدات الشمسية الصغيرة
تتمتع ألواح السليكون بمتوسط وقت لاسترداد الطاقة يبلغ 1.52 عامًا، في حين أن الوقت اللازم لألواح الترادف البيروفسكايت-البيروفسكايت هو 0.35 عاما فقط.
حسبت المجموعة أيضا أن الخلية البيروفسكايت الترادفية لها مدى حياتها انبعاث مرتبط بحوالي 10.69 جراما من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة من الكهرباء التي تنتجها، وهو ما يمثل 43.4 في المائة فقط من انبعاثات الألواح الشمسية السليكونية.
هناك ميزة أخرى للخلايا الترادفية البيروفسكايت وهي أنها مرنة وبالتالي يمكن تثبيتها على مجموعة متنوعة من الأسطح، مثل السيارات أو الدراجات، كما يوضح يو.
ويقول: “من المرجح أن تكون ترادفات البيروفسكايت أرخص من السيليكون”، خاصة في المستقبل مع زيادة الإنتاج والاستفادة من وفورات الحجم.
أحد الجوانب السلبية هو أن ألواح البيروفسكايت لا تبدو متينة مثل ألواح السيليكون، على الرغم من أن مكوناتها يمكن إعادة تدويرها بسهولة.
