อนาคตของเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

เนื้อหา

• ลดต้นทุน
• ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
• รูปแบบที่ยืดหยุ่น
• นาโนเทคโนโลยี
• รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์

เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แรกที่พัฒนาขึ้นในปี 1950 สู่ดาวเทียมสื่อสารพลังงานมีประสิทธิภาพมาก ตั้งแต่นั้นมาประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในขณะที่ต้นทุนลดลงแม้ว่าจะมีพื้นที่เหลือสำหรับการปรับปรุง นอกจากต้นทุนที่ต่ำลงและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นความก้าวหน้าในอนาคตของวัสดุแผงเซลล์แสงอาทิตย์อาจนำไปสู่การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในวงกว้างสำหรับการใช้งานที่แปลกใหม่และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ลดต้นทุน

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นกุญแจสำคัญในการสื่อสารผ่านดาวเทียมดวงแรกเพราะมีทางเลือกน้อยมากที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าที่เชื่อถือได้เป็นเวลานานโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่มีการบำรุงรักษา ค่าใช้จ่ายสูงของดาวเทียมเป็นธรรมโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีราคาแพงสำหรับการใช้พลังงาน ตั้งแต่นั้นมาค่าใช้จ่ายสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ได้ลดลงอย่างมากนำไปสู่อุปกรณ์มือถือราคาถูกเช่นเครื่องคิดเลขพลังงานแสงอาทิตย์และเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือ สำหรับการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ค่าใช้จ่ายสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ทุกวัตต์จะสูงกว่าทางเลือกอื่นเช่นพลังงานจากถ่านหินหรือพลังงานนิวเคลียร์ แนวโน้มโดยรวมสำหรับการลดต้นทุนสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์มีแนวโน้มที่จะดำเนินต่อไปในอนาคตอันใกล้

ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นจากปริมาณแสงที่กำหนดเมื่อเทียบกับเซลล์ที่ไม่มีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงวัสดุที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์เองแก้วที่ใช้หุ้มเซลล์และสายไฟฟ้าของเซลล์ การปรับปรุงเช่นวัสดุที่แปลงส่วนที่ใหญ่กว่าของสเปกตรัมแสงของดวงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์อย่างรุนแรง ความก้าวหน้าในอนาคตมีแนวโน้มที่จะเพิ่มประสิทธิภาพต่อไปโดยบีบพลังงานไฟฟ้าจากแสงมากขึ้น

รูปแบบที่ยืดหยุ่น

เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบดั้งเดิมนั้นเป็นวัสดุซิลิกอนแบนซึ่งถูกปกคลุมด้วยกระจกและยึดติดกับแผงโลหะ มันมีประสิทธิภาพ แต่ไม่ยืดหยุ่นมาก การวิจัยในปัจจุบันเกี่ยวกับวัสดุไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้นำไปสู่เซลล์ที่ทาสีบนพื้นผิวที่หลากหลายรวมถึงกระดาษและแผ่นพลาสติก อีกเทคนิคหนึ่งวางฟิล์มบางเฉียบของวัสดุลงบนกระจกส่งผลให้มีหน้าต่างที่ให้แสงสว่างและผลิตกระแสไฟฟ้า วัสดุโซลาร์เซลล์ที่มีความหลากหลายมากขึ้นในอนาคตอาจนำไปสู่การทาสีบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ปูถนนเคลือบผิวที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือของคุณและการใช้งานขั้นสูงอื่น ๆ

นาโนเทคโนโลยี

ความก้าวหน้าด้านนาโนเทคโนโลยีการศึกษาคุณสมบัติของวัสดุในระดับอะตอมและโมเลกุลมีศักยภาพที่ดีในการปรับปรุงเซลล์แสงอาทิตย์ ตัวอย่างเช่นขนาดของอนุภาคขนาดเล็กในวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์มีผลต่อความสามารถในการดูดซับสีของแสง โดยการปรับขนาดและรูปร่างของโมเลกุลให้ละเอียดนักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ วันหนึ่งนาโนเทคโนโลยีอาจนำไปสู่เดสก์ท็อป 3 มิติซึ่งผลิตเซลล์สุริยะที่มีความแม่นยำทางอะตอมและอุปกรณ์อื่น ๆ ในราคาที่ต่ำมาก

รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์

แม้ว่าเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะรักษาคำมั่นสัญญาที่ดีในการใช้งานในอนาคตพวกเขายังจะต่อสู้กับข้อ จำกัด ทางกายภาพบางอย่าง ตัวอย่างเช่นเป็นไปได้ยากที่รถยนต์โดยสารที่มีแสงแดดส่องถึงโดยสมบูรณ์จะมีสมรรถนะหรือประโยชน์ใช้สอยของรุ่นที่ใช้พลังงานก๊าซในปัจจุบัน แม้ว่ายานพาหนะที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์จะมีการแข่งขัน แต่สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของต้นแบบที่มีความเชี่ยวชาญสูงล้านดอลลาร์ซึ่งต้องการสภาพทะเลทรายที่มีแดดจ้า ปัจจัย จำกัด คือแสงอาทิตย์ที่โลกได้รับซึ่งมีจำนวน 1,000 วัตต์ต่อเมตรภายใต้สภาวะที่เหมาะสม มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้งานได้จริงสำหรับรถยนต์ต้องการพลังงานประมาณ 40kW; ที่ประสิทธิภาพร้อยละ 40 ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์ 100 ตารางเมตรหรือ 1,000 ตารางฟุตในพื้นที่ ในทางกลับกันแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้งานได้จริงอาจใช้พลังงานรถขับเคลื่อนน้ำขนาดเล็กเพื่อใช้เป็นครั้งคราวหรือขยายช่วงการขับขี่สำหรับปลั๊กอินไฮบริด พลังงานที่มี จำกัด ในแสงแดด จำกัด การทำงานของยานพาหนะใด ๆ ที่ต้องอาศัยเซลล์แสงอาทิตย์