Innovazione dell'energia solare con l'argento punteggiato

La ricerca emergente di luglio 2024 riflette cambiamenti rivoluzionari nella tecnologia dell'energia solare, concentrandosi in particolare sul Total-Passivity Contact (celle solari TOPCon). Un team dell'UNSW ha introdotto un ingegnoso metodo di stampa serigrafica argentata, adottato da un processo classico, che ha il potenziale per trasformare l'efficienza e i costi di produzione delle celle solari TOPCon.

La ricerca, intitolata "Serigrafia argentata ultrasottile per un fotovoltaico sostenibile su scala terawatt," evidenzia un modo radicale ed efficiente per ridurre l'uso dell'argento nella produzione di energia solare. Questo metodo avanzato riduce drasticamente il contenuto di argento da un enorme 12-15 mg/W a soli 2 mg/W. Tale riduzione non solo taglia i costi di produzione delle celle solari, ma garantisce anche che l'industria dell'energia solare mantenga il consumo di argento al di sotto del 20% della fornitura globale, anche con l'espansione dei progressi fotovoltaici (FV).

Lo studio rivela un'impressionante efficienza delle celle del 24,04% ottenuta tramite il loro metodo innovativo, una pietra miliare nella ricerca di soluzioni sostenibili per l'energia solare. Ancora più intriganti sono i risultati delle strutture partner cinesi, dove le celle hanno registrato un'incredibile efficienza del 26,7%. Questi sviluppi promettono di rivoluzionare la produzione di energia solare e rafforzare gli sforzi per combattere cambiamento climatico.

La forza trainante dietro questa innovazione solare

Il professore associato Brett Hallam della UNSW School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering ha guidato lo studio, collaborando con esperti dei settori della produzione di pasta metallica e della produzione di pannelli fotovoltaici. Il lavoro pionieristico di Hallam si basa sulla sua ricerca del 2021, intitolata "Considerazioni progettuali per la produzione su scala multi-terawatt di tecnologie fotovoltaiche esistenti e future", che ha esaminato le sfide della sostenibilità delle risorse nelle tecnologie dell'energia solare.

In quello studio, Hallam ha esplorato l'imminente evoluzione nell'era del contatto posteriore dell'emettitore post-passivato (celle solari PERC). Contrariamente alle aspettative di una sostituzione delle PERC con eterogiunzione (celle solari HJT), Hallam ha sostenuto l'impraticabilità di questa transizione. Ha citato le limitate riserve globali di indio, un elemento critico per lo strato di ossido di indio e stagno nelle celle HJT, che potrebbero esaurirsi a soli 200 GW di produzione.

Affrontare l'efficienza e la sostenibilità nella tecnologia solare

Hallam sottolinea che, sebbene l'efficienza delle celle solari sia importante, la fattibilità a lungo termine del settore si basa su metodi di produzione efficienti in termini di risorse. L'attenzione del team UNSW sulla riduzione del consumo di argento nelle celle solari TOPCon ne è un esempio lampante. Garantendo un equilibrio tra costi, disponibilità di risorse e prestazioni, la loro ricerca apre la strada a un ridimensionamento sostenibile della tecnologia solare.

Le origini di questa idea rivoluzionaria risalgono all'eccezionale ricerca di dottorato di Yuchao Zhang, coautore sia dello studio del 2021 che di quello del 2024. Il lavoro di Zhang evidenzia il potenziale delle innovazioni in materia di energia rinnovabile per affrontare sfide sia tecniche che ambientali, offrendo speranza nella ricerca in continua evoluzione di soluzioni energetiche sostenibili.

Per ulteriori approfondimenti su il futuro dell'energia solare, esplora Ricerca sulle energie rinnovabili dell'UNSW.

Perché questo è importante per il futuro dell'energia solare

Con l'aumento della domanda di energia rinnovabile, innovazioni come questa potrebbero ridefinire il percorso verso un futuro sostenibile. La tecnica di risparmio dell'argento del team assicura che la produzione di pannelli solari rimanga scalabile senza esaurire le risorse essenziali. Riducendo la dipendenza dall'argento e dall'indio, il settore può supportare meglio l'enorme distribuzione di sistemi di energia solare necessari per combattere il cambiamento climatico.

Scopri di più sulle sfide e le innovazioni nell'efficienza e nella produzione dei pannelli solari nello studio del 2021 di Hallam, "Sfide e opportunità legate al consumo di argento, indio e bismuto".

Potenziare l'innovazione solare con la batteria ACE

Le innovazioni come la tecnica di risparmio dell'argento del team UNSW evidenziano l'immenso potenziale di innovazione nell'energia rinnovabile. Mentre ci muoviamo verso un futuro sostenibile, la necessità di soluzioni affidabili per l'accumulo di energia diventa più critica che mai. A Batteria ACE, ci impegniamo a supportare questi progressi fornendo prodotti di alta qualità e all'avanguardia sistemi di accumulo di energia progettato per ottimizzare le applicazioni di energia rinnovabile.

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