Die Produktionskosten für Solarzellen sind in den letzten 10 Jahren drastisch gesunken, aber die weltweit führenden Wissenschaftler suchen weiterhin nach Lösungen, um Solarzellen zu wirklich sauberer Energie zu machen.
Heute, am 4. Dezember, begann in Hanoi die VinFuture 2024-Woche mit einer Reihe wissenschaftlicher Seminare zum Thema „Leben“. In der Sitzung „Materialien für eine nachhaltige Zukunft“ tauschten führende internationale Energiewissenschaftler ihre Bedenken hinsichtlich der Entwicklung neuer Materialien für Solarzellen und nachhaltige Anwendungen aus.
Die weltweit führenden Wissenschaftler suchen weiterhin nach Lösungen, um Solarzellen zu einer wirklich sauberen Energiequelle zu machen.
Die Preise für Solarmodule sind um das Zehnfache gesunken.
Laut Professor Martin Green von der University of New South Wales (Australien) ist der Preis für Solarmodule im letzten Jahrzehnt drastisch gesunken. Der Verkaufspreis fiel von 1 US-Dollar pro Watt (im Jahr 2009) auf aktuell 0,1 US-Dollar pro Watt. Ein einzelnes Modul kostet jetzt nur noch 70 US-Dollar. Die Leistung eines solarthermischen Kraftwerks kann zehn Kohlekraftwerke ersetzen. Wenn der weltweite Energiebedarf im nächsten Jahr auf 1 Terabyte Gigawatt (1 Milliarde Gigawatt) steigt, wird die installierte Kapazität erhöht, und die Kosten werden weiter sinken.
Dieser Erfolg ist dem unermüdlichen Einsatz von Wissenschaftlern zu verdanken, die modernste Technologien anwenden, um die Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität so effizient wie möglich zu gestalten. Silizium-Solarzellen haben sich von einem Wirkungsgrad von 15 % dem theoretischen Wirkungsgradlimit angenähert und erreichen nun 29,4 %.
Professor Martin Green, Universität von New South Wales (Australien)
Professor Marina Freitag von der Newcastle University (UK) präsentierte die Technologie paralleler Solarzellen (die die Lichtausbeute von Solarzellen optimiert) und betonte die Bedeutung der Kombination von Silizium mit anderen Materialien. Perowskit erwies sich aufgrund seiner reichlichen natürlichen Verfügbarkeit als vielversprechendes Beispiel. Durch die parallele Verwendung von Silizium und Perowskit, die jeweils speziell für die Absorption unterschiedlicher Farben des Sonnenlichts entwickelt wurden, erreichte die Solarzelle einen beeindruckenden Wirkungsgrad von 33,9 %.
Plastikmüll wiegt so viel wie „1 Milliarde afrikanische Elefanten“.
Laut Professor Seth Marder, Direktor des Instituts für Erneuerbare und Nachhaltige Energien (USA), liegt das Problem darin, dass die Menschheit derzeit einen zu hohen Preis für dieses „Wundermaterial“ Silizium zahlt. Aktuell werden nur 9 % des Plastikmülls recycelt. Weltweit gibt es 6,3 Milliarden Tonnen Plastikmüll, der eine sehr ernste Bedrohung für die menschliche Gesundheit darstellt. „6,3 Milliarden Tonnen – das entspricht dem Gewicht von einer Milliarde afrikanischer Elefanten und ist schwerer als das Gesamtgewicht aller Menschen auf der Erde“, betonte Professor Seth Marder.
Professor Seth Marder, Direktor des Instituts für Erneuerbare und Nachhaltige Energien (USA)
Professor Marina Freitag erklärte außerdem, dass die Herstellung von Silizium-Solarzellen extrem hohe Temperaturen – über 1000 °C – erfordert, was einen hohen Energieaufwand bedeutet. Silber, das in elektrischen Verbindungen verwendete Material, wird zunehmend knapper (die Solarindustrie verbraucht derzeit bis zu 15 % der weltweiten Silberproduktion).
Die Paralleltechnologie (unter Verwendung von zusätzlichem Perowskitmaterial) ermöglicht einen bis zu 85 % geringeren Siliziumverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen bei gleichzeitig höherer Stromerzeugung. Die Perowskitschicht kann bei Temperaturen unter 200 °C verarbeitet werden, was den Energieverbrauch bei der Produktion deutlich senkt.
Professor Marina Freitag, Universität Newcastle (UK)
Das Problem bei Perowskit ist sein Bleigehalt, selbst bei einer Konzentration von nur 0,3 g/ m² . Die Entsorgung nach dem Ende der Lebensdauer der Solarzellen gestaltet sich jedoch sehr komplex. Daher müssen Materialwahl, Technologie und Design gewährleisten, dass alle Solarmodule nach ihrer Nutzungsdauer vollständig demontiert, ihre Komponenten zurückgewonnen und mit minimalem Abfall wiederverwendet werden können.
„Wir befinden uns in einer entscheidenden Phase der Solarenergietechnologie. Die Klimakrise erfordert einen beispiellosen Ausbau der Solarstromproduktion mit dem Ziel einer jährlichen Solarkapazität von 3 TW (1 TW entspricht 1 Billiarde W – PV) bis 2030. Dieser Prozess muss jedoch von Anfang an nachhaltig gestaltet werden. Die Materialien, die wir heute wählen, werden den Planeten über Jahrzehnte prägen“, sagte Professorin Marina Freitag.
Quelle: https://thanhnien.vn/pin-mat-troi-re-thoi-thi-chua-du-185241204191516673.htm
Kommentar (0)