Güneş Modülü Verimliliği 2050 Yılına Kadar %35'i Aşabilir

Önde gelen güneş PV kurumları ve şirketlerinden oluşan uluslararası bir araştırma ekibi, multi-terawatt fotovoltaiklerin yeni çağı olarak adlandırdığı dönem için en önemli Ar-Ge trendlerini belirledi.

Grubun üyelerinin tamamı, Almanya'daki Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Fraunhofer ISE), ABD Enerji Bakanlığı'nın Rockies Ulusal Laboratuvarı ve Japonya'nın İleri Endüstriyel Bilim ve Teknolojisi (AIST) tarafından yürütülen bir dizi yüksek-düzey uluslararası PV çalıştayından biri olan 4. Terawatt Çalıştayının bir parçasıydı.

Yakın zamanda Nature Energy'de yayınlanan "Multi-terawatt'lık fotovoltaiklerin yeni çağı için tarihsel ve gelecekteki öğrenmeler" başlıklı yeni makalelerinde grup, gelecekteki tasarım ve üretimde kaynak kullanımına, emisyonlara ve geri dönüşüme artan ilginin yanı sıra PV fiyatında, performansında ve güvenilirliğinde devam eden iyileştirmeleri öngörüyor.

Fraunhofer ISE direktörü Andreas Bett, pv dergisine verdiği röportajda "Güneş modülü verimliliği, tandem yapılar sayesinde 2050 yılına kadar %35'i aşabilir" dedi. Bugüne kıyasla daha düşük hücre-modüller arası kayıplarla hücre verimliliğinin %36'yı aşabileceğini ekledi. "Bu yüzyılın ilk yarısının sonuna gelindiğinde güneş modülü fiyatları iki kat düşebilir."

Bett, enerji dönüşümünde hem daha yüksek verimliliğin hem de daha düşük maliyetlerin kritik öneme sahip olacağını ancak verimliliği daha önemli faktör olarak gördüğünü söyledi. "Daha yüksek verimlilik, PV kurulumları için daha az malzeme ve daha az araziye ihtiyaç duyulması anlamına gelir, bu da sürdürülebilirliği artırır ve genel sistem maliyetlerini azaltır" dedi ve güneş modülü ömrünün "kesinlikle" 40 yılı aşacağını da sözlerine ekledi.

Araştırmacılar, PV endüstrisinin modül maliyeti, performansı ve entegrasyonu açısından önceki tahminleri sürekli olarak aştığını vurguladı. Kristalin silikon (c-Si), kadmiyum tellür (CdTe) ve bakır, indiyum, galyum ve diselenid (CIGS) gibi PV teknolojileri için tandem mimarilerde ve üretimde yenilikler bekleniyor ve yeni oyuncuların pazara girmesini sağlayarak küresel olarak daha çeşitli bir hücre ve modül tedarik zinciri oluşturabilir ve sağlamalıdır.

Ayrıca yeni tandem PV teknolojilerinin performansı net bir şekilde tanımlaması, öngörülebilir enerji çıkışı sağlaması, erken arızaları tespit etmesi ve bilinmeyen bozulma risklerini yönetmesi gerekeceğini; sonuncusunun mevcut Si modülleri için de bir zorluk olduğunu ve yeni ortaya çıkan perovskit-tabanlı teknolojiler için kritik olduğunu açıkladılar.

Çalışma, küresel güneş enerjisi üretim kapasitesinin 2050 yılına kadar yaklaşık 3 TW'ye ulaşabileceğini öngörüyor ve sürdürülebilirlik-odaklı öğrenmenin halihazırda maliyetleri düşürdüğünü ve PV endüstrisinin gelecekteki büyüme için gerekli kaynakları güvence altına alması açısından giderek daha hayati hale geleceğini vurguluyor.

Bilim adamları, "Bu Perspektife bilgi sağlayan 4. Terawatt Çalıştayı gibi gelecekteki PV topluluğu toplantılarının konuları, sistem ve son-kullanıcı ihtiyaçlarının ele alınmasına kayabilir" sonucuna vardılar." "Bugünkü yatırım, üretim ve benimseme, yarın ekonomik büyüme, üretkenlik, istihdam yaratma ve kirliliğin ve yoksulluğun azaltılması açısından küresel anlamda dönüştürücü faydalar sağlayacak."

Araştırma grubunda Almanya'daki Forschungszentrum Jülich GmbH, Japon güneş camı üreticisi AGC Inc, Finlandiya'nın LUT Üniversitesi, Çin'in Yangtze Güneş Teknolojisi Enstitüsü, Birleşik Krallık'taki perovskit güneş enerjisi uzmanı Oxford Photovoltaics Ltd, Çinli modül üreticisi Trina Solar, Suudi Arabistan'ın KAUST Güneş Merkezi, Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (KAUST), Avustralya'daki New South Wales Üniversitesi (UNSW), ABD'li ince-film üreticisi First Solar, Japonya'nın bilim insanları yer aldı. Ulusal İleri Endüstriyel Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (NEDO) ve Singapur-merkezli PV üreticisi Maxeon ve diğerleri.