מביאים את השמש

תעשיית האנרגיה הסולארית נהנתה בשנה שעברה מזינוק במספר ההתקנות החדשות של מערכות סולאריות, בין היתר בזכות פריצות דרך טכנולוגיות, שהפילו את מחיר ההתקנה ב־60%, ותמריצי מס שונים.

על פי נתוני איגוד התעשיות הסולאריות בארצות הברית, ב־2016 הותקנה במדינה מערכת סולארית חדשה בכל 84 שניות. מספר ההתקנות החדשות כמעט הכפיל את עצמו לעומת 2015. מערכות סולאריות היוו 39% מכלל מערכות ייצור האנרגיה החדשות שהותקנו בארה"ב ב־2016, גבוה ממערכות גז טבעי (29%) ואנרגיית רוח (24%).

למרות זאת, מרחב הצמיחה של האנרגיה הסולארית הוא עצום. היא מהווה רק 0.7% מכלל ייצור האנרגיה בארצות הברית, והטכנולוגיות החדשות מאיימות להפוך את ההתקנות לפשוטות וזמינות הרבה יותר.

פאנל סולארי צילום: חיים הורנשטיין

1. רסיסי שמש

פותח תרסיס מבוסס אנרגיית שמש

אחת הטכנולוגיות החדשות והמסקרנות בענף הסולארי היא טכנולוגיית ייצור תאים זעירים שיכולים להמיר אנרגיית שמש לחשמל כחלק מתמיסה.

את אותה תמיסה ניתן לרסס על משטחים קיימים או "להדפיס" אותה על שטחים מכל סוג. הטכנולוגיה נקראת Perovskite Cells על שמו של המינרולוג הרוסי לב פרובסקי.

מדענים הצליחו לייצר תמיסות כאלה שמציגות שיעור המרה של 20% מאנרגיית השמש לחשמל. זאת לעומת שיעור המרה של 3% לפני שבע שנים בלבד.

2. תהליך המרה

שיעור המרה לחשמל כמו פאנל סולארי

שיעור המרה של 20% לא רחוק בכלל משיעור המרת האנרגיה של פאנל סולארי קונבנציונלי. פאנלים כאלה מציגים כיום שיעור המרה של 25%-24% במעבדה ושל 18% בהתקנות בפועל.

הבעיה של התמיסה הסולארית היא באורך החיים שלה. כעת התאים הסולאריים עדיין פגיעים מאוד, ומשך החיים שלהם נמוך משנה.

עם זאת, תרחיש סביר הוא שמדענים יצליחו לפתור את הבעיה הזאת בשנים הקרובות, במיוחד כאשר קיים תמריץ כלכלי אדיר לפתור אותה.

3. חלונות סולאריים

תאים סולאריים יהפכו למשטח אנרגיה

פיתוח מבטיח נוסף שמתקדם מאוד בשנים האחרונות הוא תאים סולאריים "אורגניים", כלומר שאינם מכילים חומרים רעילים. תאים סולאריים אלה גם יכולים להשתלב במגוון רחב של משטחים, להופיע במגוון צבעים, והמפתחים של תאים אלה מדברים על "חלונות סולאריים" ומגוון משטחים בבניינים קיימים שיוכלו להפוך למשטחים לייצור אנרגיה באמצעות הטכנולוגיה הזו.

הבעיה היא עדיין שיעור ההמרה הנמוך של תאים אלה, שעומד על כ־13% - אבל משתפר כל הזמן.

4. אנרגיה זמינה

מוליך למחצה ייצור פאנל סולארי

טכנולוגיה אחרת שכעת נמצאת רק בשלב התיאורטי, וזכתה לכינוי "נקודות קוואנטיות" (quantum dots), נועדה לייצר מעין מוליך למחצה שניתן לרסס אותו על משטחים, ובשילוב עם התאים של פרובסקי יכול להוליד פאנל סולארי בעל שיעור המרת אנרגיה של 30%.

מדובר בתכנון ראשוני מאוד שכלל לא בטוח שיוכיח את עצמו, אבל אם כן הוא יכול לספק את היכולת לייצר אנרגיה זמינה ונקייה כמעט מכל משטח אפשרי. בקיצור השמים הם הגבול של אנרגיית השמש.