Φωτοβολταϊκά: ο περοβσκίτης αποσβένει το ενεργειακό του κόστος σε τρεις μήνες

Επιστήμονες του αμερικανικού πανεπιστημίουNorthwestern και του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ ανακάλυψαν ότι οι επενδύσεις στιςφωτοβολταϊκές κυψέλες από περοβσκίτηαποσβένουν το κόστος τους δέκα φορές ταχύτερα από τις συμβατικές κυψέλες πυριτίου.

Τα ευρήματα της μελέτης επιβεβαιώνουν την εκτίμηση ότι τα φωτοβολταϊκά από περοβσκίτη θα κυριαρχήσουν στην αγορά ως πηγή φθηνής και περιβαλλοντικά φιλικότερης ηλιακής ενέργειας εφόσον επιλυθούν ζητήματα που έχουν να κάνουν με τη διάρκεια ζωής του υλικού.

—Το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του κύκλου ζωής

Τα φωτοβολταϊκά είναι αδιαμφισβήτητα μια πολύ καθαρή πηγή ηλεκτροπαραγωγής, ωστόσο το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα δεν περιορίζεται σε αυτό, αλλά περιλαμβάνει τους πόρους, τα υλικά και την περιβαλλοντική επίπτωση στη φάση της κατασκευής και της εγκατάστασης, αλλά και στη φάση της απόρριψης όταν πλέον τελειώσει η ωφέλιμη ζωή τους.

Ένα τυπικό φωτοβολταϊκό πάνελ αποσβένει μέσα σε δύο με τρία χρόνια το ενεργειακό κόστος της κατασκευής του. Αυτό συμβαίνει διότι τα πάνελ πυριτίου παράγονται σε αποστειρωμένους χώρους από γκοφρέτες πυριτίου υψηλής καθαρότητας που σχηματίζονται αποκλειστικά μέσα σε ειδικούς κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας.

Αντίθετα, τα πάνελ από περοβσκίτη έχουν χρόνο ενεργειακής αποπληρωμής (EPBT) μόλις δύο με τρεις μήνες.

Παρότι, η αποδοτικότητά τους βρίσκεται ακόμα σε χαμηλά επίπεδα σε σύγκριση με τα συμβατικά, τα φωτοβολταϊκά από περοβσκίτη είναι πολύ φθηνότερα στην κατασκευή, πράγμα που σημαίνει ότι η διάθεσή τους στην αγορά θα έριχνε δραματικά το κόστος της ηλιακής ενέργειας.

Η κατασκευή τους είναι απλή, δεν καταναλώνει ενέργεια και δεν απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό. Ένα διάλυμα που περιέχει τα υλικά των ηλεκτροδίων επαλείφεται σε ένα υπόστρωμα και όταν εξατμίζεται παράγει πυκνά στρώματα κρυσταλλοποιημένου περοβσκίτη.

Η αμερικανική μελέτη υπογραμμίζει ότι τα υλικά αντιστοιχούν στο 80% της αρχικής ενεργειακής κατανάλωσης για την κατασκευή των πάνελ, πράγμα που σημαίνει ότι καλύτερη επιλογή υλικών μπορεί να μειώσει περαιτέρω τα κόστη.

—Τα εμπόδια

Το σημαντικότερο μειονέκτημα του περοβσκίτη είναι ότι αποτελείται από οργανικά μόρια που υποβαθμίζονται γρήγορα όταν εκτίθενται στα στοιχεία της φύσης. Οι ερευνητές αποφεύγουν την τοποθέτηση ενός προστατευτικού καλύμματος καθώς κάτι τέτοιο θα μείωνε την αποδοτικότητα.

Επίσης, συχνά χρησιμοποιείται δυνητικά τοξικός μόλυβδος για να αυξηθεί η απορροφητικότητα της ηλιακής ακτινοβολίας και η αποδοτικότητα μετατροπής σε ηλεκτρικό ρεύμα.

Η μικρή διάρκεια ζωής είναι η μοναδική αιτία που το ανθρακικό αποτύπωμα των κυψελών περοβσκίτη είναι υψηλότερο από των συμβατικών. Εάν το πρόβλημα λυθεί τότε ο περοβσκίτης θα εξελιχθεί σε υλικό κατασκευής των φωτοβολταϊκών νέας γενιάς.

Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Energy & Environmental Science.

econews