นอกจากด้านเทคโนโลยี่ที่เหนือกว่าในด้านเซลล์แสงอาทิตย์ สิ่งหนึ่งที่ยังคงมีอยู่อย่างสม่ำเสมอคือ แผงโซล่าเซลล์ทุกประเภทยังคงต้องแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งมันไม่ใช่ทั้งหมดที่สามารถสร้างประสิทธิภาพที่เท่ากันเมื่อมีแสงอาทิตย์ที่มากขึ้น สิ่งนี้ได้สร้างบันทึกใหม่ขึ้นแล้วจากงานวิจัยของนักวิทยศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Finland’s Aalto ซึ่งได้ประสบผลสำเร็จให้การสร้างบันทึกหน้าใหม่ด้านประสิทธิภาพสูงสุดถึง 22.1% โดยการใช้ซิลิคอนโครงสร้างระดับนาโน ที่เรียกว่า black solar cell ซึ่งมีประสิทธิเพิ่มขึ้น 4% จากเดิม
การผลิต Black solar cells เกี่ยข้องกับการเติมความหนาแน่นเข้าไปในโครงสร้างของระดับนาโนของสันบนพื้นผิวของ standard silicon วัตถุที่ได้นี้มีการสะท้อนน้อยลงทำให้โซล่าเซลล์สามารถดักจับแสงในมุมที่มากขึ้น ดังนั้นมันจึงทำให้เพิ่มประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ขึ้นนั่นเอง ทำให้มันสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้แม้ในสภาพอากาศที่มีแสงน้อย เช่น วันที่มีเมฆมาก นอกจากนั้นแล้วคาดว่า black silicon solar panels จะสามารถผลิตขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าด้วยเนื่องจากมันไม่ต้องการเคลือบสารป้องกันการแสงสะท้อนเหมือน standard silicon solar panels ซึ่งทำให้ต้นทุนลดลง
มันทำงานได้อย่างไร ?
แผงโซล่าเซลล์แบบดั้งเดิมมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานที่ 40% ซึ่งยังสูงกว่าสิ่งที่กล่าวถึงนี้ซึ่งมีประสิทธิภาพที่ 22.1% แต่อย่างน้อยในปัจจุบันมันได้สร้างทางเลือกที่น่าสนใจคือ มันสามารถดูดซับแสงได้มากกว่า(ในสภาวะแสงน้อย) แสงเหล่านี้จะไปสร้างอิเล็กตรอนแต่น่าเสียดายที่อิเล็กตรอนเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะกลับเข้าไปรวมกับพื้นผิวเดิมแทนที่จะไหลไปบนพื้นผิว ข้อจำกัดนี้ได้ลดประสิทธิภาพของ black solar cells ลงไป แต่ความเฉลียวฉลาดและความคิดสร้างสรรค์จะนำไปสู่การแก้ปัญหานี้ลงได้ กลุ่มนักวิจัยของ Aalto University โดยความร่วมมือจากนักวิจัยของ Universitat Politècnica de Catalunya ในประเทศสเปนได้เพิ่มความหนาในการเคลือบผิวของ back of the cells เป็นฟิล์มบาง ๆ ในโครงสร้างระดับนาโน ซึ่งทำให้ลดผลของการย้อนกลับของการรวมตัวกันทำให้เซลล์มีประสิทธิสูงมากกว่าเดิม นวัตกรรมนี้ไม่ใช่เพียงแต่การปรับปรุงด้านประสิทธิภาพด้านเดียวแต่มันยังได้เพิ่มผลผลิตการผลิตพลังงานในแต่ละวันได้อีกราว 3 % เนื่องจากมันมีความสามารถในการดูดซับแสงอาทิตย์มุมต่ำได้ดี (low angle sunrays) ซึ่งหมายความว่ามันสามารถนำไปใช้กับแผงโซลาร์เซลล์แบบ the upper hemispheres ได้ หากมีงานวิจัยที่เพียงพอแผงโซล่าเซลล์สามารถมีตลาดที่ใหญ่ขึ้นได้ในแถบประเทศที่ตั้งอยู่ในแนวละติจูดที่สูงอย่างประเทศในทวีปยุโรปและอเมริกาเหนือ(มีประสิทธิภาพของแสงอาทิตย์ที่ต่ำ) ดังนั้นมันจะเพิ่มการแข่งขันระหว่างโซล่าเซลล์และเชื้อเพลิงจากฟอสซิล
บทสรุป
สหภาพยุโรปได้เล็งเห็นถึงศักยภาพของเทคโนโลยีและพวกเขาตกร่วมกันที่จะสนับสนุนทุนวิจัยในการสร้างนวัตกรรมนี้ นอกจากนี้ยังมีแผนที่จะเพิ่มขนาดของโครงการนี้ในการผลิตเชิงอุตสาหกรรม มีการวิจัยจำนวนมากด้านโซลล่าเซลล์เพื่อให้มีความก้าวหน้ามากขึ้น และสิ่งนี้คือการค้นพบล่าสุดซึ่งได้แสดงให้เห็นผลผลิตที่เกิดขึ้นจากการวิจัย เทคโนโลยี่ด้านพลังงานแสงอาทิตย์สามารถสร้างพลังขับดันต่อภาคการใช้พลังงาน ด้านเศรษฐกิจ และชุมชนเมือง สิ่งนี้จะทำให้เราหลุดพ้นจากการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล และช่วยให้เราสามารถเอาชนะต่อผลกระทบในการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ที่ทำห้โลกของเราตายลงอย่างช้า ๆ ลงไปได้
Bibliography
Tek Think Reports. (20 Jul 2015). Black Silicon Solar Cells and the Race for Higher Efficiency. Retrieved from http://tek-think.com/: http://tek-think.com/2015/07/20/new-efficiency-record-for-black-silicon-solar-cells/
