3 ธ.ค. 2025 เวลา 02:00 • สิ่งแวดล้อม

Perovskite โซลาร์เซลล์ชนิดใหม่ พลังงานแสงอาทิตย์แห่งอนาคต ประสิทธิภาพสูง น้ำหนักเบา

“โซลาร์เซลล์ชนิดเพอรอฟสไกต์” (Perovskite solar cell) กลายเป็นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่น่าจัดตามองมากที่สุดในขณะนี้ และคาดว่าจะเป็นนวัตกรรมสำคัญช่วยเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมพลังงานโลกอย่างสิ้นเชิง เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง น้ำหนักเบา ใช้งานได้หลากหลาย
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา วัสดุเพอรอฟสไกต์ได้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว จนประสิทธิภาพการแปลง
สเปกตรัมแสงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง หลังจากเริ่มนำมาใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ครั้งแรกในปี 2009
นี่เป็นข้อได้เปรียบสำคัญที่ทำให้เพอรอฟสไกต์เหนือกว่าซิลิคอน เนื่องจากประสิทธิภาพการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายในเซลล์สูงกว่า โดยการใช้เพอรอฟสไกต์ในรูปแบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบรอยต่อเดี่ยว มีทำประสิทธิภาพได้ถึงเกือบ 27% ส่วนสถิติที่สูงสุดที่เคยทำไว้สูงถึง 33.9% สำหรับเซลล์เดี่ยว ขณะที่เซลล์ซิลิคอนมีขีดจำกัดประสิทธิภาพสูงสุดตามทฤษฎีอยู่ที่ประมาณ 33% เท่านั้น
หากนำเพอรอฟสไกต์มาใช้ร่วมกับซิลิคอน จะยิ่งเพิ่มประสิทธิภามหาศาล เซลล์แสงอาทิตย์แบบแทนเด็มชนิดเพอรอฟสไกต์-ซิลิคอน มีศักยภาพทางทฤษฎีสูงสุดที่เพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 47% การที่แผงเหล่านี้สามารถสร้างพลังงานได้มากขึ้นในพื้นที่เท่าเดิมจะช่วยลดต้นทุนค่าไฟฟ้าลงได้ประมาณ 10% เมื่อเทียบกับแผงซิลิคอนมาตรฐาน
นอกจากนี้ เพอรอฟสไกต์เป็นวัสดุที่เบาและบางเป็นพิเศษ ทำให้สามารถฉีดพ่นลงบนพื้นผิวต่าง ๆ เช่น หน้าต่างได้ ด้วยคุณสมบัตินี้ทำให้นักวิจัยทดสอบพ่นเพอรอฟสไกต์บนอาคาร เพื่อทำให้เป็นโซลาร์ฟาร์มแนวตั้ง ขณะเดียวกันยังทดลองใช้เพอรอฟสไกต์งานด้านอวกาศ เช่น ดาวเทียม เนื่องจากมีความคุ้มค่ากว่าแผงแกลเลียมอาร์เซไนด์ที่ใช้ตอนนี้ รวมถึงยังทดลองใช้บนหลังคารถยนต์ไฟฟ้า เพื่อเป็นเป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมด้วย
แม้จะมีประสิทธิภาพที่ก้าวกระโดด แต่ยังคงมีปัญหาที่ยังแก้ไม่ตก จนยังไม่สามารถนำเพอรอฟสไกต์ไปใช้ในวงกว้างได้ เพราะยังคงไม่เสถียรและไม่ทนทานมากพอ ที่สำคัญหากเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์สัมผัสกับความชื้นและความร้อนสูงจะเสื่อมคุณภาพเร็วกว่าแผงซิลิคอนแบบดั้งเดิมมาก
อ่านต่อ:
โฆษณา