พลังงานแสงอาทิตย์ใช้ได้ทุกที่: เซลล์ผลิตแสงอาทิตย์อินทรีย์น้ำหนักเบามุ่งเป้าผลิตมาเพื่อรองรับการผลิตไฟฟ้าบนหลังคา RICOH สตาร์ทอัพยุโรป เร่งผลิตแหล่งพลังงานที่ยืดหยุ่นนี้ออกสู่ตลาดในปีนี้

โตเกียว – ทางเลือกใหม่ที่บางและยืดหยุ่นกว่าสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์นวัตกรรมใหม่นี้จะใช้แทนที่วัสดุจากซิลิกอน และเร่งการผลิตในปริมาณที่มากขึ้น โดยจะเปิดให้มีการใช้พลังงานหมุนเวียนได้หลากหลาย ลดข้อจำกัดแบบเดิม ๆ เช่น ใช้สำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อัจฉริยะภายในอาคาร

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ถูกสร้างขึ้นโดยการพิมพ์วัสดุเซลล์แสงอาทิตย์บนแผ่นพลาสติกและพื้นผิวที่โค้งงอได้อื่นๆ พวกเขาคาดว่าจะเสียค่าใช้จ่ายเพียงครึ่งเดียวในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนและมีน้ำหนักเบากว่า 100 เท่า ผู้ผลิตกล่าว

ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์แสงอาทิตย์ออร์แกนิกกับเซลล์ซิลิกอนไม่ลดลงเมื่อใช้ในอาคาร บริษัทต่างๆ ต่างให้ความสนใจกับข้อได้เปรียบดังกล่าวในการพัฒนาแหล่งพลังงานสำหรับลำโพงอัจฉริยะ รีโมทคอนโทรล และเซ็นเซอร์

ในบรรดาบริษัทต่างๆ ที่อ้างสิทธิ์ในด้านนี้ ได้แก่ บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติเยอรมัน Heliatek ซึ่งจะเริ่มผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ออร์แกนิกจำนวนมากภายในปีนี้ RICOH ของญี่ปุ่นมีแผนที่จะผลิตในขนาดที่เล็กลงโดยเริ่มในปีงบประมาณ 2566

เซลล์อินทรีย์ที่ใช้งานได้จริงเกิดขึ้นในปี 2010 แต่ประสิทธิภาพในการแปลงแสงเป็นไฟฟ้ามียอดอยู่ที่ประมาณ 10% ในการตั้งค่าทดลอง ซึ่งน้อยกว่าอัตราของเซลล์ซิลิคอนครึ่งหนึ่ง ซึ่งจำกัดการใช้งานเฉพาะแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น อุปกรณ์สวมใส่ได้บางรุ่น

ตั้งแต่นั้นมา ต้องขอบคุณการปรับปรุงวัสดุ ผู้ผลิตกล่าวว่าพวกเขาพร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมาก Heliatek ตั้งเป้าไว้ที่ผลผลิตประจำปีประมาณ 600,000 ตารางเมตร โดยมีศักยภาพที่จะขยายการผลิตในปี 2566 และ 2567 กำลังการผลิตสูงสุดจะอยู่ที่ 1.1 ล้านตารางเมตรต่อปี

บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติเยอรมันรายนี้วาดภาพแผ่นเซลล์อินทรีย์นี้จะเข้าไปครอบคลุมหลังคาโดมคอนกรีต โลหะและกระจก ตลอดจนพื้นผิวอื่นๆ ที่ไม่สามารถรองรับแผงที่ทำด้วยซิลิกอนหนักได้

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์มีประสิทธิภาพการแปลงประมาณ 10% แต่สามารถใช้งานได้เป็นเวลาสองทศวรรษ การขายเริ่มต้นจากการทดลองใช้เมื่อปีที่แล้วในราคาที่สูงกว่าเซลล์ซิลิคอน บริษัทกล่าวว่าการผลิตจำนวนมากมีศักยภาพในการลดต้นทุนได้ครึ่งหนึ่ง

เซลล์อินทรีย์แต่ละตารางเมตรมีน้ำหนักน้อยกว่า 2 กก. และน้ำหนักจะลดลงอีกเหลือน้อยกว่า 1 กก. ในปีหน้า บริษัท กล่าว

เซลล์แสงอาทิตย์สามารถใช้กับอุปกรณ์สวมใส่ได้และสำหรับเซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบความปลอดภัยของอุโมงค์และสะพาน ตามที่ Ricoh กล่าว บริษัทวางแผนที่จะเพิ่มกำลังการผลิตเป็นหมื่นตารางเมตรในปี 2573

เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์จากมหาวิทยาลัยคิวชูของญี่ปุ่นถูกรวมเข้ากับเทคโนโลยีวัสดุของ Ricoh เพื่อสร้างต้นแบบ การส่งมอบได้ดำเนินการในลักษณะนำร่องตั้งแต่ปีที่แล้ว

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ของ Ricoh มีประสิทธิภาพการแปลงประมาณ 10% ภายนอกอาคาร "ประสิทธิภาพของพวกเขาไม่ตกอยู่ภายใต้แสงในร่ม" ตัวแทนของ Ricoh กล่าว

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์สามารถผลิตได้โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ ริโก้กล่าวว่าการผลิตจำนวนมากสามารถลดต้นทุนการผลิตลงเหลือครึ่งหนึ่งของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน

Dracula Technologies สตาร์ทอัพสัญชาติฝรั่งเศส กำลังพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ออร์แกนิกที่มีลักษณะเหมือนฟิล์ม ซึ่งไม่ใช้โลหะหายากราคาแพง การผลิตจำนวนมากมีกำหนดที่จะเริ่มในปี 2024

ในปี 2020 Dracula Technologies ระดมทุน 2.4 ล้านยูโร จากนักลงทุนรายย่อยเพื่อใช้ในการลงทุน ประสิทธิภาพการแปลงสูงถึง 13% นอกอาคารและเซลล์มีอายุการใช้งานประมาณ 10 ปี

กำลังการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งแล้วสามารถเข้าถึง 14 เทราวัตต์ทั่วโลกในปี 2593 ประมาณ 20 เท่าของ 739 กิกะวัตต์ที่ติดตั้งในปี 2563 ตามการประมาณการโดยสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ พลังงานแสงอาทิตย์จะรับผิดชอบ 33% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดในช่วงกลางศตวรรษ เพิ่มขึ้นจากเพียง 3% ในปี 2020 IEA คาดการณ์

ตลาดทั่วโลกสำหรับเซ็นเซอร์อัจฉริยะคาดว่าจะสูงถึง 29.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2569 บริษัทวิเคราะห์ MarketsandMarkets คาดการณ์เมื่อปีที่แล้ว เพิ่มขึ้น 3.5 เท่าจากปี 2564 การเติบโตนี้ได้รับแรงหนุนจากอุปกรณ์อัจฉริยะและอุปกรณ์สวมใส่

อุปกรณ์อัจฉริยะจำนวนมากใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนทุกๆ หนึ่งถึงสองปี เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนนั้นไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับภายในอาคาร ในขณะที่เซลล์แสงอาทิตย์ชนิด perovskite ซึ่งเป็นทางเลือกใหม่ที่มีต้นทุนต่ำ มีประสิทธิภาพ และน้ำหนักเบา ใช้เวลาเพียงปีหรือสองปีเท่านั้น

เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์สามารถผลิตได้ในสีต่างๆ ทำให้เข้ากับเฟอร์นิเจอร์ในร่มได้ง่ายขึ้น พวกเขายังไม่มีสารตะกั่วและวัสดุอื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

การแข่งขันทวีความรุนแรงขึ้นเนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทต่างๆ ออกสู่ตลาด บริษัทวิจัย Fuji Keizai ระบุว่า ตลาดทั่วโลกสำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ออร์แกนิกจะเติบโตห้าเท่าจากปี 2564 ถึงปี 2578 เป็นมากกว่า 500 ล้านดอลลาร์

บริษัทต่าง ๆ มีความหวังสูงสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์เนื่องจากศักยภาพในการปรับปรุง การประเมินจำนวนของวัสดุที่มีศักยภาพสูงถึงหลายแสน เมื่อเทียบกับเซลล์ perovskite เพียงไม่กี่เซลล์

ยูทากะ มัตสึโอะ ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยนาโกย่าในประเทศญี่ปุ่นที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยในสาขานี้ กล่าวว่า "เราสามารถเห็นการปรับปรุงอย่างมากในแง่ของต้นทุนและประสิทธิภาพการแปลง หากค้นพบวัสดุที่แปลกใหม่".

ที่มา: https://asia.nikkei.com/