מהנדסים באוניברסיטת סטנפורד גילו דרך יעילה להפיק באנרגיה סולארית, כמעט פי שלש מהיעילות במערכות הנוכחיות. הטכנולוגיה חדשה הנקראת "שיפור פליטה פוטונית תרמית"(Photon enhanced thermionic emission – PETE). הטכנולוגיה היא שילוב של השיטה המסורתית להמרת קרינת השמש לאנרגיה סולארית והפקת אנרגיה מהחום.

חוקרים באוניברסיטת סטנפורד מפתחים טכנולוגיה חדשה להגדלת נצילות אנרגיית השמש

מאת: יאנג יי

חוקרים באוניברסיטת סטנפורד גילו דרך יעילה להפיק באנרגיה סולארית, כמעט פי שלוש מהיעילות במערכות הנוכחיות. הטכנולוגיה חדשה הנקראת "שיפור פליטה פוטונית תרמית"(Photon enhanced thermionic emission – PETE). הטכנולוגיה היא שילוב של השיטה המסורתית להמרת קרינת השמש לאנרגיה סולארית והפקת אנרגיה מהחום.

החוקרים גילו כי על ידי ציפוי של חומר מוליך למחצה בשכבה דקה של מתכת בשם צסיום (cesium) ניתן לייצר חשמל גם באמצעות האור וגם באמצעות החום של קרני השמש. בטכנולוגיות הרגילה העושה שימוש בפאנלים סולאריים, בדרך כלל היעילות יורדת כאשר הפנלים מתחממים. בטכנולוגיה החדשה התהליך יכול להמיר את החום מן השמש לאנרגיה בזמן שהוא סופג את האור באותו זמן. יעילות בטכנולוגיה הזו העולה לדברי החוקרים, על כל הטכנולוגיות הנוכחית של המרה פוטונית ותרמית.

פריצת דרך משמעותית בניצול אנרגיית השמש

"זו באמת פריצת דרך מושגית, תהליך חדש של המרת אנרגיה, לא רק חומר חדש או צורה מעט שונה" אמר ניק מלוש (Nick Melosh), מרצה חומרים מדע והנדסה, שהוביל את קבוצת המחקר. "זה באמת משהו שונה במהותו על איך אתה מפיק אנרגיה מהשמש." בשל יכולתה להמיר גם אור וגם חום, המערכת יכולה להגיע ליעילות מקסימלית של 50 עד 60 אחוזים ומתפקדת טוב יותר בטמפרטורות גבוהות מעל 200 מעלות צלזיוס.

"האור נכנס ופוגע תחילה במכשיר החדש ואז מנצלים גם את אנרגית האור וגם את החום שהיא מייצרת, ואז ממירים את החום לאנרגיה תרמית," אמר מלוש. "לתהליך זה יש שני יתרונות גדולים באמת בייצור אנרגיה לעומת הטכנולוגיה המוכרת". המפתחים מקווים להפוך את המכשיר תואם עם מערכות קיימות כך שההמרה תהייה זולה יותר. הציפייה היא שהמערכת החדשה תוזיל עלויות הייצור כאשר הוא משמש כמרכז של קרני השמש. יהיה צורך רק בכמות קטנה של פאנלים בכל מתקן שבשיטה הרגילה הדורש שטחים גדולים של פאנלים סולריים העשויים מסיליקון.

המחיר הגבוה של הפאנלים היה לעיתים קרובות מכשול בענף האנרגיה הסולארית, אך עם הטכנולוגיה החדשה, אנרגיה סולארית יכולה להיות זמינה יותר בהיקפים גדולים. "תהליך PETE באמת יכול לתת דחיפה גדולה לכדאיות של אנרגיה סולארית" אמר מלוש. "גם אם אנחנו לא נצליח להשיג יעילות מושלמת, נניח שאנו שמשפרים את יעילות ההמרה הסולארית ב-10 אחוז נוספים, ומעביר אותה מ-20 אחוז ל-30 אחוזים, זהו גידול של 50 אחוזים ביעילות הכוללת." עם הגברת היעילות של האנרגיה הסולארית צפוי שהכדאיות תשתווה לזו של האנרגיה המופקת ממשאבים פוסילים (נפט ופחם).