นักวิทย์เยอรมันทำลายสถิติ ผลิต "โซลาร์เซลล์" ศักยภาพสูงสุดในโลกได้สำเร็จ

ในทุกวันนี้เราปฏิเสธไม่ได้เลยว่าปัญหาสภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงจากปรากฏการณ์ภาวะโลกร้อนนั้น ได้ก่อให้เกิดความต้องการเปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างเช่น ถ่านหิน และ แก๊สธรรมชาติ ให้กลายเป็นการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแทน โดยเฉพาะพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่มีอยู่อย่างล้นหลาม

แต่ทว่าการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์นั้น ก็กลับไม่ใช่เรื่องง่ายเท่าใดนัก เพราะแผงโซลาร์เซลล์ที่เราใช้อยู่กันทุกวันนี้สามารถเปลี่ยนรังสีของดวงอาทิตย์ให้กลายเป็นไฟฟ้าได้ราว 20% จากพลังงานทั้งหมดเพียงเท่านั้น เนื่องจากข้อจำกัดทางด้านการดูดซับพลังงานจากวัสดุที่ใช้ผลิตโซลาร์เซลล์ และการสูญเสียพลังงานไปกับความร้อนที่เกิดขึ้น

ด้วยเหตุนี้สถาบันวิจัยจากทั่วโลกจึงมีความพยายามอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาโซลาร์เซลล์ที่สามารถรีดค้นพลังงานจากแสงอาทิตย์ออกมาให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ซึ่งล่าสุดนักวิทย์จากศูนย์วิจัยเฮ็ล์มโฮลต์เบอร์ลิน (Helmholtz Centre Berlin) ประเทศเยอรมนี ได้ประสบความเร็วในการผลิตชิ้นส่วนโซลาร์เซลล์ที่สามารถแปรพลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้าได้สูงกว่า 32.5% เป็นครั้งแรกของโลกเมื่อช่วงปลายปี ค.ศ. 2022 นี้

โดยทางนักวิจัยกลุ่มนี้มีการใช้โครงสร้างการจัดวางวัสดุภายในโซลาร์เซลล์รูปแบบหนึ่งที่เรียกว่า Tandem ซึ่งเป็นวิธีการนำแร่ธาตุที่ดูดซับรังสีของดวงอาทิตย์ในช่วงคลื่นที่แตกต่างกันมาวางซ้อนทับกันไว้ เพื่อให้เก็บเกี่ยวพลังงานได้ในหลากหลายระดับ พร้อมกับพัฒนาเทคนิคพิเศษในการปรับเปลี่ยนลักษณะโครงสร้างพื้นผิวให้คายประจุพลังงานน้อยลงอย่างน่าเหลือเชื่อ จนความสำเร็จนี้ก็ได้รับการรองรับโดยสถาบันทดสอบโซลาร์เซลล์แห่งยุโรป (European Solar Test Installtion) ที่ประเทศอิตาลีเป็นที่เรียบร้อยแล้ว

อย่างไรก็ดี หากเรามาดูบันทึกสถิติย้อนหลังกันแล้วก็จะพบว่า การแข่งขันพัฒนาศักยภาพของโซลาร์เซลล์นั้นกำลังดำเนินไปอย่างดุเดือดพอสมควร เนื่องจากในปี 2021 สถาบันเฮ็ล์มโฮลต์เบอร์ลิน ก็เคยทำลายสถิติมาแล้วครั้งหนึ่งที่ 29.8% ก่อนที่จะโดนกลุ่มนักวิทย์จากฝรั่งเศสชิงตำแหน่งไปในช่วงฤดูร้อนปี ค.ศ. 2022 ด้วยสถิติที่สูงถึง 31.3% แต่ในท้ายที่สุดสถาบันเฮ็ล์มโฮลต์เบอร์ลินก็พลิกกลับมาทำลายสถิติโลกอีกครั้งที่ 32.5%

เราจึงอาจกล่าวได้ว่ายิ่งเกิดการแข่งขันของกลุ่มนักวิทย์ด้านการพัฒนาประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ไปมากเท่าใด ผลประโยชน์ของจะตกกลับมาสู่มนุษยชาติมากขึ้นเท่านั้น เพื่อที่เราจะได้มีโลกอนาคตที่สดใสสำหรับลูกหลานของเราสืบไปตราบนานเท่านาน

ที่มาข้อมูล: Interesting Engineering
ที่มาภาพ: HZB
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech