Eguzki-energia elektrizitatea sortzeko aprobetxatzen duen teknologia fotovoltaikoak (PV) funtsezko zeregina du energia garbiaren mundu mailako eskariari erantzuteko. Hainbat teknologia fotovoltaikoen artean, silizio kristalinoa nabarmentzen da helduena eta gehien erabili dena bezala. Artikulu honek silizio kristalinoko PV teknologiaren garapen-ibilbidea, aurrerapen teknologikoak eta aplikazio praktikoak aztertzen ditu.
Silizio kristalinozko PV teknologiaren jatorria eta hasierako garapena
Silizio kristalinozko fotovoltaiko teknologiak 1950eko hamarkadan ditu sustraiak, Bell Laboratorieseko zientzialariek % 6ko bihurketa-eraginkortasuna zuen siliziozko lehen eguzki-zelula garatu zutenean. Hasierako aplikazioa espazioaren esplorazioa bezalako goi-teknologiako arloetara mugatu bazen ere, kostu handiak zirela eta, mugarri honek fotovoltaiko teknologiaren jaiotza markatu zuen.
Aurrerapen teknologikoak eta komertzializazioa
1. 1970eko hamarkadako aurrerapenak
1970eko hamarkadan energia garbiaren eskaria izugarri handitu zen, eta horrek aurrerapen nabarmenak ekarri zituen silizio kristalinozko fotovoltaiko teknologian. Ikertzaileek fabrikazio-prozesuak findu zituzten, bihurketa-eraginkortasuna % 10-% 15era igoz eta ekoizpen masiboaren oinarriak ezarriz.
2. Merkatuaren agerpena 1980ko hamarkadan
1980ko hamarkadak hasiera markatu zuen energia fotovoltaikoaren merkatuaren komertzializazioa, energia berriztagarrien aldeko gobernuaren pizgarriek bultzatuta. Ekoizpen-teknika hobetuek eta eskala-ekonomiek kostuak murriztu zituzten, eta horrek etxebizitza eta industria-inguruneetan erabilera zabalagoa ahalbidetu zuen.
3. 1990eko hamarkadako eraginkortasun hobekuntzak
1990eko hamarkadan, hobekuntza teknologikoek % 15etik % 18ra igo zuten bihurketa-eraginkortasuna. Sharp eta Suntech bezalako enpresek eraginkortasun handiko produktuak aurkeztu zituzten, eta horrek munduko merkatuaren hazkundea bizkortu zuen.
4. Hedapen azkarra 2000ko hamarkadan
2000ko hamarkadan, industria fotovoltaikoaren hazkundea aurrekaririk gabea izan zen, silizio kristalinoaren teknologiak merkatua menderatuz. 2008rako, sistema fotovoltaikoak funtsezkoak bihurtu ziren energia-paisaia globalean, materialen zientzian, eraginkortasunean eta iraunkortasunean egindako aurrerapenek lagunduta.
Oraingo joerak eta etorkizuneko norabideak
1. Eraginkortasun handiko berrikuntzak
Silizio kristalinoaren teknologiak modulu monokristalinoak eta polikristalinoak barne hartzen ditu orain. Modulu monokristalinoak, eraginkortasun handiagoagatik (% 20-% 22) eta espazioaren erabilera hobeagatik hobesten direnak, gero eta gehiago erabiltzen ari dira, eta modulu polikristalinoak, berriz, kostu-eraginkorrak izaten jarraitzen dute (% 15-% 18). PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) bezalako teknologia berriek eraginkortasun handiagoa agintzen dute.
2. Aurpegi biko moduluak
Aurpegi bikoitzeko teknologiak moduluei bi aldeetatik eguzki-argia xurgatzea ahalbidetzen die, energia-sorkuntza % 20-% 30 handituz, instalazio-baldintzen arabera. Berrikuntza hau bereziki eraginkorra da isladapen handiko inguruneetan eta bere aplikazio-eszenatokiak zabaltzen ari da.
3. Sistema adimendun eta automatizatuak
Ekoizpen-lerro adimendunen eta kudeaketa-sistemen integrazioak fabrikazio-eraginkortasuna hobetu du. Gauzen Interneten eta datu handien aplikazioak sistema fotovoltaikoen denbora errealeko monitorizazioa eta optimizazioa ahalbidetzen du, errendimendu hobea eta mantentze-kostu txikiagoak bermatuz.
Silizio Kristalezko PV Teknologiaren Aplikazio Praktikoak
1. Etxebizitzako eguzki-energia sistemak
Silizio kristalinozko modulu fotovoltaikoak oso erabiliak dira etxebizitzetan, non teilatuetako instalazioek elektrizitate-fakturak murrizten dituzten eta bizimodu jasangarria sustatzen duten. Kokapenaren arabera, inbertsioaren itzulera-epea normalean 5 eta 10 urte bitartekoa da.
2. Industria eta merkataritza erabilerak
Industria-instalazioek eta merkataritza-eraikinek gero eta gehiago erabiltzen dituzte teilatuetan eta aparkalekuetan energia fotovoltaiko sistemak. Sistema hauek autosortutako elektrizitatea ematen dute eta soberako energia sare elektrikoari saltzea ahalbidetzen dute, onura ekonomikoak sortuz.
3. Nekazaritza-energia
Nekazaritzaren eta PV teknologiaren konbinazioak (adibidez, "eguzki-nekazaritza sinergia") onura bikoitza eskaintzen du: energia berriztagarrien sorrera eta lurzoruaren hobekuntza. PV moduluak nekazaritza-lurren gainean instalatzeak energia ekoiztea ahalbidetzen du, laboreen hazkundea oztopatu gabe.
4. Saretik kanpoko eta mikrosareko irtenbideak
Urruneko edo sare elektrikotik kanpoko eremuetan, energia biltegiratzearekin integratutako silizio kristalinozko sistema fotovoltaikoek elektrizitate fidagarria eskaintzen diete etxeei eta enpresa txikiei, bizi-kalitatea hobetuz eta garapen jasangarria sustatuz.
Ondorioa
Silizio kristalinozko fotovoltaiko teknologiaren bilakaerak berrikuntza esperimentaletik erabilera zabalera igaro den eraldaketa nabarmentzen du. Aurrerapen etengabeek eta merkatuaren eskariaren hazkundeak ziurtatzen dute teknologia hau fotovoltaiko industriaren abangoardian jarraitzen duela. Energia berriztagarrien oinarrizko elementu gisa, silizio kristalinozko fotovoltaiko teknologiak ez du soilik energia-sistema jasangarrietarako trantsizioa errazten, baita etorkizun garbiago eta jasangarriago baterantz doazen ahalegin globalak ere laguntzen ditu. Berrikuntza etengabeekin eta aplikazioen hedapenarekin, fotovoltaiko industriaren etorkizuna zalantzarik gabe distiratsua da.
