E vendosur në periferi të Oksfordit, qendra diellore e R&D duket si çdo njësi tjetër industriale e zymtë në diellin e tetorit.

Por për entuziastët e energjisë së gjelbër, laboratori i Oxford PV është po aq emocionues sa Fabrika e Çokollatës së Charlie.

Dhjetëra qeliza diellore u shpërndahen shkencëtarëve në fillim të ditës, të cilët nisën të punojnë duke eksperimentuar, duke ndryshuar përbërjen e tyre, duke i testuar stresin në dhomat e klimës dhe duke zmadhuar mikroskopët për të ndarë qelizat e mira nga të këqijat.                               

Përbërësi i tyre sekret? Perovskiti, një strukturë kristalore që rrit efikasitetin e paneleve diellore kur mbivendosen në qelizat tradicionale të silikonit.

Oxford PV, i cili evoluoi nga një projekt kërkimor i Universitetit të Oksfordit dhe ka një fabrikë pranë Berlinit, është duke udhëhequr rrugën në prodhimin e qelizave diellore tandem perovskite në silikon.

Është në shoqëri të mirë në Parkun Pioneer të Oksfordit, ku ekspertët po punojnë shumë për motorët elektrikë dhe shkrirjen bërthamore .

Oxford PV tani po korr përfitimet e të qenit përpara kurbës së perovskitit, me të drejta të gjera të pronësisë intelektuale dhe një marrëveshje me një kompani të shërbimeve publike në SHBA.

Perovskite mbi silikon: zbulimi tjetër i madh diellor?

Askush nuk ka nevojë të bindë se e ardhmja përmban një pjesë të madhe të energjisë diellore. Përveçse janë më të mira për klimën dhe sigurinë energjetike, dielli dhe era janë tani mënyrat më të lira për të shtuar prodhimin e energjisë elektrike pothuajse në çdo vend.

Por qelizat diellore tradicionale të silikonit po përballen me kufirin e tyre të efikasitetit prej rreth 26 për qind të dritës së diellit të konvertuar në energji elektrike. 

"Ne jemi në mes të valës së fundit të vdekjes diellore, qoftë kjo në Evropë për shkak të konkurrencës kineze ose në SHBA për shkak të dështimit të disa prej kompanive të reja PV me film të hollë", thotë shefi i Oxford PV, David Ward për Euronews Green.

Ka pasur pak për të sfiduar pozicionin aktual të silikonit në dekadën e fundit, që shpesh është koha minimale që i duhet për të depërtuar një risi të re të vështirë teknologjike.

E themeluar në vitin 2010, Oxford PV vetëm tani po e sheh botën komerciale të zgjohet me potencialin e perovskitit në silikon, për të cilin arriti një efikasitet rekord botëror për një qelizë prej 29.5 për qind në 2020.

Që atëherë, ka pasur atë që Ward e përshkruan si një "rritje në rritje" e kompanive në hapësirën e dyfishtë të silikonit perovskite, të cilët kryesisht janë duke luajtur catch up.

"Pika e kthesës është vërtet e shpejtë dhe ka qenë e vërtetë në të gjithë industrinë e PV në të gjitha gjeneratat e silikonit", shton Ward.

Çfarë është saktësisht perovskiti dhe si funksionon?

Perovskiti i referohet një minerali organik të zbuluar në Rusi në vitet 1800, i cili u emërua sipas mineralogut Lev Perovski. Ai përshkruan gjithashtu strukturën kristalore të këtij lloji të mineralit, i cili mund të përmbajë atome të ndryshme.

Perovskiti i Oxford PV prodhohet nga makineritë (duke e mbajtur atë të lirë) dhe është një material gjysmëpërçues i përshtatshëm për të mbledhur rrezet e diellit, shpjegon zëvendës shefi i teknologjisë Ed Crossland.

Në një panel diellor të rregullt, shufrat e silikonit priten në feta shumë të holla dhe shtrihen për të mbuluar zonën më të gjerë. Më pas shtohen kontakte metalike që aktivizojnë materialin e silikonit. Në total, rreth 60 qeliza janë vendosur së bashku për të formuar panelin.

Për qelizat tandem, perovskiti është i veshur sipër si një shtresë edhe më e hollë (rreth 1 mikron në 150 mikronë të një vafere silikoni), e cila në mënyrë efektive krijon dy qeliza në një. Perovskiti është i padukshëm për syrin e lirë, por thith një spektër më të lartë energjie nga dielli sesa mund të marrë silikoni.

Duke prodhuar më shumë energji për panel, "perovskiti mbi silikon është ideja tjetër teknologjike që e çon diellin mbi atë që mund të bëjë vetëm silikoni", thotë Crossland. Aty ku silikoni ka një kufi teorik të efikasitetit prej 29 për qind, qeliza tandem mund të arrijë 43 për qind.

Kostoja shtesë e shtimit të shtresës së perovskitit është më se e tejkaluar nga vlera e kësaj energjie shtesë, shpjegon Ward, duke e bërë atë një "pa mend" për partnerët tregtarë.

Për çfarë mund të përdoren panelet perovskite në silikon?

Një spektër klientësh kanë deklaruar interesin e tyre për panelet me perovskite në diell, nga pronarët e shtëpive deri te kompanitë kryesore të shërbimeve.

Në shtator 2024, Oxford PV dërgoi panelet e saj në një kompani të pazbuluar të shërbimeve të SHBA-së, në vendosjen e parë komerciale në botë të teknologjisë diellore tandem perovskite.

Panelet po instalohen në cep të një fushe të re diellore dhe po monitorohen në mënyrë që biznesi amerikan të mund të krahasojë përfitimet e saj.

Përveç prodhimit 'bërthamë' për çatitë dhe fushat diellore, fabrika e Oxford PV në Brandenburg mund të bëjë qeliza për aplikime më të specializuara si aviacioni.

Panelet diellore mundësojnë që UAV-të (automjetet ajrore pa pilot) që përdoren për 5G, mbikëqyrjen ushtarake dhe hartën satelitore të funksionojnë si "një krah i madh fluturues", shpjegon Ward.

Me krahët e kufizuar nga pesha dhe madhësia, fuqia që mund të ofrojnë këto qeliza të reja diellore është "absolutisht strategjike".

Panelet perovskite në silikon mund t'u mundësojnë UAV-ve të qëndrojnë në det për më gjatë, ose të fluturojnë në një gjerësi më veriore ku dielli është më i dobët.

Shkencëtarët në laboratorin e Oxfordshire po provojnë vazhdimisht ide dhe materiale të reja, përpara se të dërgojnë prototipe në Brandenburg për të provuar se ato mund të rriten. Megjithatë, vetëm një fraksion arrin deri këtu: "Në një objekt komercial nuk mund të ndryshosh recetat çdo ditë", shton Ward.

Fabrika gjermane nuk është ende një objekt gigavat, megjithatë, dhe Oxford PV është e prirur të bashkëpunojë me firma të tjera për të realizuar potencialin e plotë të perovskitit për botën tonë që elektrizohet me shpejtësi.

Duke pasur parasysh shtrirjen e patentave të saj të hershme, bashkëpunimi është një shtyllë thelbësore e planeve të Oxford PV.

“Është mjaft e vështirë të bësh një qelizë diellore me perovskite në silikon pa pasur nevojë të bësh një rrugë të gjatë nga rruga jote për të shmangur grupin IP që kemi”, thotë Ward.

"Ne nuk po përpiqemi t'i mbajmë të gjitha për vete, por do të donim të përfshiheshim nëse njerëzit përdorin pronën tonë intelektuale për të dalë në treg." Përveç licencimit, kompania ofron njohuri të vlefshme për të nxitur partnerët.

Shumica e sipërmarrjeve të reja janë të përqendruara në Kinë dhe, të mbështetura nga një përpjekje strategjike për PV, në SHBA.

Në Evropë, kompanitë ekzistuese të energjisë ose silikonit po hyjnë gjithnjë e më shumë në tandemet e perovskitit, siç është Enel në Itali.

"Të kesh një ekosistem është fantastike", thotë Ward. “Të vendosë i gjithë tregu se atje ku po shkoni është shumë më e lehtë sesa të thuash hej, ne jemi të vetmit njerëz në këtë, sepse ungjillëzimi që duhet t'i bësh bazës së klientëve dhe investitorëve është shumë më i vështirë.

Ai është i bindur se do të kalojë pak kohë përpara se të vijë një risi e re që vendos perovskitin në pasqyrën e pasme. Dhe, me objektivin COP28 për të trefishuar kapacitetin e energjisë së rinovueshme deri në vitin 2030, kompanitë duhet të investojnë në teknologjitë që ekzistojnë sot.

“Përkundër të gjitha lajmeve negative rreth prodhimit evropian dhe PV-ve evropiane, ne kemi një strukturë të re që bën teknologji të reja në një mënyrë që nuk është e njëjtë me diellin e vjetër në silikon. Kina ka bërë një punë shumë të mirë për ta bërë energjinë diellore të lirë në shkallën dhe përpjekjet e saj”, thotë Ward. "Por kjo është një paradigmë e re."

/Motilokal.com