مستقبل الخلايا الكهروضوئية

بشكل عام كانت الخلايا الكهروضوئية والتي تم تطويرها في الخمسينيات من القرن الماضي لتشغيل: أقمار الاتصالات غير فعالة أبداً، ولكن منذ تلك الأيام ارتفعت كفاءة هذه الخلايا الكهروضوئية بشكل كبير، كما انخفضت تكاليف هذه الخلايا على الرغم من أنه لا يزال يوجد هناك مجال كبير للتحسين، وأيضاً بالإضافة إلى كل من التكلفة المنخفضة والكفاءة الأفضل فمن المرجح أن تؤدي العديد من التطورات المستقبلية في المواد الكهروضوئية إلى استخدام أوسع للطاقة الشمسية لتطبيقات جديدة لتكون صديقة للبيئة.

كما ذكر أعلاه كانت الخلايا الكهروضوئية هي المفتاح لأول أقمار الاتصالات لأن القليل من البدائل كان يمكن لها فعلاً أن تنتج كهرباء موثوقة لفترات طويلة ولكنها تحتاج إلى صيانة، وكانت هذه التكلفة العالية للقمر الصناعي تبرر حقاً استخدام خلايا شمسية باهظة الثمن لتوليد الطاقة، ومنذ ذلك الحين قد انخفضت تكاليف الخلايا الشمسية بشكل كبير، مما أدى بدوره إلى استخدام أجهزة محمولة غير مكلفة مثل: الآلات الحاسبة التي تعمل بالطاقة الشمسية وشواحن الهواتف المحمولة.

ووفقاً للعديد من الأبحاث بالنسبة لتوليد الطاقة على نطاق واسع سوف تبقى تكلفة كل واط من الكهرباء المنتجة من الخلايا الكهروضوئية أقل من البدائل مثل الطاقة من الفحم أو الطاقة النووية، ومن المرجح أيضاً أن يستمر الاتجاه العام إلى خفض تكاليف الخلايا الشمسية في المستقبل المنظور.

كما نعلم تنتج الخلية الشمسية الفعالة مزيداً من الكهرباء من كمية معينة من الضوء مقارنة بالخلية غير الفعالة، وعادةً ما تعتمد الكفاءة على بعض العوامل بما في ذلك: المواد المستخدمة في الخلية الكهروضوئية والأسلاك الكهربائية للخلية والزجاج المستخدم لتغطية الخلية.

ولقد أدت التحسينات مثل: المواد التي تحول جزءاً أكبر من طيف ضوء الشمس إلى كهرباء إلى زيادة كفاءة الخلايا الشمسية بشكل جذري، وأيضاً من المرجح أن تؤدي التطورات المستقبلية إلى زيادة الكفاءة بشكل أكبر، مما قد يؤدي إلى انتزاع المزيد من الطاقة الكهربائية من الضوء.

إن الخلية الكهروضوئية التقليدية هي عبارة عن قطعة مسطحة من مادة السيليكون تكون مغطاة بالزجاج ومربوطة بلوحة معدنية، وأن هذه الخلية فعالة، ولكنها غير مرنة للغاية، ونظراً لذلك لقد أدت بعض الأبحاث الحالية في المواد الكهروضوئية إلى تصنيع خلايا جديدة مطلية مصنوعة من مواد متنوعة من الورق والألواح البلاستيكية، وتعتبر هذه الأنواع الجديدة من الخلايا بانها مرنة للغاية.