تحول در دنیای صفحات خورشیدی

دکتر آیوها تیواری از آزمایشگاه‌های علوم و فناوری مواد فدرال سوئیس ـ که در صدر این گروه تحقیقاتی قرار گرفته است ـ در گفت‌وگوی اختصاصی با سیب نکات جالب توجهی درباره این پروژه مطرح کرده است. او می‌گوید تنها چند سال دیگر باید صبر کرد تا کاربرد این نوع صفحات خورشیدی بیشتر خود را نشان دهد.

به نظر می‌رسد افزایش ضریب بازدهی صفحات خورشیدی در مقایسه با تولید آنها کار به مراتب دشوارتری باشد؟

نباید یک نکته مهم را از یاد ببریم و آن این‌که ما درباره صفحات خورشیدی صحبت می‌کنیم. این صفحات تحولی چشمگیر در صنایع ایجاد کرده‌اند. گرچه تولید این نوع صفحات مشکلات خاص خود را داشته‌اند، اما همچنان مورد توجه دانشمندان قرار دارند و در صنایع گوناگونی از خودروسازی گرفته تا سیستم‌های فضایی از این فناوری استفاده می‌شود. طی 2 دهه گذشته تولید صفحات خورشیدی با بازده کاری بالا یکی از آرزوهای دانشمندان این عرصه بوده است. آنها برای این کار مواد گوناگونی را مورد آزمایش قرار داده‌اند، اما به رغم همه این تلاش‌ها افزایش ضریب بازدهی این صفحات بسیار تدریجی افزایش یافته است.

پیش از این، رکوردهایی در زمینه بازدهی صفحات خورشیدی ثبت شده بودند که چندان رضایت بخش نبوده‌اند. سال گذشته رکورد 6‌/‌47 درصد را به ثبت رساندیم که البته همان موقع بسیاری تبریک گفتند اما ما کارمان را متوقف نکردیم و با ادامه تحقیقاتمان به جایی رسیدیم که صفحاتی با بازده 7‌/‌18 درصد تولید کردیم. این صفحات انعطاف‌پذیر هستند و به همین دلیل می‌توان از آنها در موارد متنوعی نظیر سطوح خمیده و خودروها نیز استفاده کرد. اما فکر می‌کنیم به دلیل بالا بودن ضریب بازدهی آنها، بزودی کاربردهای بسیار متنوعی برای این صفحات در نظر گرفته خواهد شد.

بدون شک نوع ماده‌ای که برای ساخت صفحات خورشیدی به کار گرفته می‌شوند نقش اصلی را در افزایش یا کاهش بازده کاری آنها دارند. ما این صفحات را با استفاده از عناصری نظیر ایندیوم و گالیوم ساخته‌ایم. آزمایشات متعدد ما نشان داده‌اند این مواد، بیشترین بازده کاری را به همراه دارند، هر چند ممکن است در آینده ترکیب‌های جدیدی ارائه شوند که به مراتب نتیجه بهتری به همراه خواهند داشت.

اگر نگاهی به گذشته بیندازیم متوجه می‌شویم استفاده از صفحات خورشیدی به عنوان منبعی برای تولید انرژی‌های پاک همواره مورد توجه بوده است و هیچ‌گونه عقب‌نشینی در این زمینه صورت نگرفته است. اما نکته مهم این است که استفاده از این صفحات سرعت چندان امیدوارکننده‌ای نداشته است. شاید اگر قرار بود درباره فناوری نوین کاربردی دیگری صحبت کنیم حرف‌های به مراتب امیدوارکننده‌تری می‌زدیم. هزینه‌های بالا، اصلی‌ترین مشکلی است که در راه فراگیر شدن این صفحات دیده می‌شوند. عناصری که از آنها در ساخت این صفحات استفاده می‌شوند معمولا گران قیمت هستند و همین نکته موجب شده مردم عادی چندان تمایلی به استفاده از این فناوری نوین نداشته باشند، هر چند تقریبا همه آنها می‌دانند این صفحات بسیاری کاربردی هستند و نقش زیادی در کمک به محیط زیست زمین ایفا می‌کنند.

صفحات خورشیدی به دلیل کاربردهای زیادی که دارند مورد توجه صاحبان صنایع مختلفی قرار گرفته‌اند. آنها محصولات متنوعی طراحی می‌کنند که معمولا بیشتر آنها به منابع تأمین‌کننده انرژی ارتباط دارند. پس چه خوب است که از این صفحات در ساختار چنین محصولاتی نیز استفاده شود. اما نکته مهم این است که این دستگاه‌ها و محصولات ساختارهای یکسانی ندارند و معمولا اسکلت پیچیده‌ای دارند. به همین دلیل اگر صفحات خورشیدی که برای این محصولات در نظر گرفته می‌شوند انعطاف‌پذیر باشند با راحتی بیشتری می‌توان از آنها استفاده کرد.

با توجه به پیشرفت فناوری‌های نوین، طیف گسترده‌ای از سیستم‌های جدید ارائه می‌شوند که شاید برخی از آنها هم‌اکنون برای بشر قابل تصور هم نباشند. اما توجه داشته باشید که صفحات خورشیدی همواره کاربرد خواهند داشت، چون خورشید همچنان وجود دارد و بر زمین می‌تابد و ما باید از پرتوهای آن استفاده کنیم. یکی از مهم‌ترین عرصه‌های فناوری که در سال‌های آتی چیزهای زیادی درباره آن خواهیم شنید، فضاست. استفاده از منابع انرژی پاک در فضا کار بسیار دشواری است. اما می‌توان حساب ویژه‌ای روی خورشید باز کرد. از این رو استفاده از این صفحات در سیستم‌های حمل و نقل فضایی و البته از آن مهم‌تر، اقامتگاه‌های دائمی در اجرام فضایی نظیر مریخ و ماه از جمله کاربردهای هیجان‌انگیز صفحات خورشیدی در آینده نه‌چندان دور خواهد بود.

البته هم‌اکنون و روی زمین نیز به این صفحات نیاز زیادی داریم. شمار زیادی خودرو در خیابان‌های سراسر جهان در حال تردد هستند که سهم قابل توجهی در آلایندگی محیط زیست دارند. اگر استفاده از صفحات خورشیدی در خودروها افزایش یابد یا خودروهای برقی بیشتری تولید شوند که برق مورد نیاز برای شارژ باتری آنها از طریق این صفحات تأمین شود، تا حد زیادی به زمین و حفظ محیط زیست آن کمک کرده‌ایم.