Wykorzystanie energii słonecznej: czeka nas świetlana przyszłość
Uchwalona przez Unię Europejską dyrektywa w sprawie odnawialnych źródeł energii (2009/28/WE) określa cel dla wszystkich państw członkowskich UE, według którego do 2020 roku powinny zaspokajać 20 % swojego zapotrzebowania na energię, wykorzystując jej odnawialne źródła. W następstwie uchwalenia tego dokumentu państwa członkowskie zobowiązały się do osiągnięcia własnych krajowych celów w zakresie energii ze źródeł odnawialnych, a także przyjęły krajowe plany działania w zakresie energii odnawialnej opisujące działania, które miały podjąć w celu wypełnienia zobowiązań wynikających z dyrektywy. Zmieniona w grudniu 2018 roku dyrektywa w sprawie odnawialnych źródeł energii (2018/2011) stała się częścią pakietu „Czysta energia dla wszystkich Europejczyków”, będącego jednym z najbardziej ambitnych instrumentów politycznych w zakresie energii ze źródeł odnawialnych, zobowiązującym państwa członkowskie UE do osiągnięcia do 2030 roku udziału energii odnawialnej w koszyku energetycznym wynoszącego co najmniej 32 %. Nowe przepisy wymagają od poszczególnych państw członkowskich opracowywania 10-letnich krajowych planów w dziedzinie energii i klimatu na lata 2021-2030, określających sposoby osiągnięcia nowych celów na rok 2030.
Osiąganie kluczowych celów w zakresie energii odnawialnej
Działania wspierające rozwój technologii pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych mają zasadnicze znaczenie dla osiągnięcia tych niezwykle ambitnych celów. Energia słoneczna będzie zatem odgrywać ważną rolę jako siła napędowa transformacji sektora wytwarzania energii elektrycznej. Aby zagwarantować gotowość technologiczną do wykorzystania tego zasobu, trwające badania naukowe skupiają się na zwiększaniu sprawności ogniw i modułów fotowoltaicznych, badaniu nowych materiałów, obniżaniu kosztów wytwarzania energii oraz opracowywaniu prototypów nowych linii produkcyjnych. Plany Europy w zakresie wdrożenia tych technologii zostały opisane w europejskim strategicznym planie w dziedzinie technologii energetycznych (EPSTE), który określa priorytety badawcze dotyczące różnych technologii energii odnawialnej, a także planach wdrożeniowych dla każdej z nich, w szczególności planie wdrożeniowym dla fotowoltaiki.
Wyróżnienie badań oraz innowacji
Prezentowana broszura CORDIS Results Pack koncentruje się na 10 trwających lub niedawno zakończonych projektach finansowanych przez Unię Europejską w ramach programu „Horyzont 2020” zajmujących się wyzwaniami technicznymi i naukowymi związanymi z energią słoneczną. Projekt CPVMatch zademonstrował ogromny potencjał solarnych systemów fotowoltaicznych o wysokim stopniu koncentracji wykorzystujących ogniwa z podłożem wykonanym z germanu. Ten niezwykle popularny materiał wykorzystywany w układach scalonych stanowi kluczowy element wielozłączowych ogniw słonecznych nowej generacji. Kolejny zaprezentowany projekt, Sharc25 miał na celu opracowanie charakteryzujących się dużą sprawnością cienkowarstwowych ogniw słonecznych wykonanych w technologii CIGS, z myślą o wytwarzaniu tańszych modułów słonecznych następnej generacji. W ramach projektu Nano-Tandem zastosowano nanoprzewody w celu zaprezentowania przełomowych rozwiązań możliwych do osiągnięcia dzięki wykorzystaniu tych miniaturowych materiałów w innowacyjnych ogniwach słonecznych. Projekt CHEOPS przyczynił się do zwiększenia skali produkcji perowskitowych ogniw słonecznych, podczas gdy projekt PVSITES przyczynia się do popularyzacji technologii ogniw fotowoltaicznych zintegrowanych z budynkami (BIPV) wdrażanej przez europejską branżę budowlaną. Sektorem tym zajmował się również projekt AGCIGS-M, w ramach którego powstały zaawansowane materiały oraz wykorzystujące nanotechnologie moduły fotowoltaiczne wykonane w technologii CIGS na potrzeby gotowych rozwiązań do zastosowania w budynkach. W ramach projektu NextBase powstają ogniwa i moduły słoneczne c-Si nowej generacji, natomiast projekt DISC wykorzystuje potencjał krzemu w technologii ogniw fotowoltaicznych poprzez wykorzystanie złączy selektywnych dla nośnika. Projekt AMPERE skupia się na produkcji bardziej wydajnych i niezawodnych modułów fotowoltaicznych. W ramach ostatniego spośród przedstawionych projektów, STARCELL podjęto prace nad rozwojem technologii wytwarzania cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych opartych wyłącznie na materiałach występujących w dużych ilościach w skorupie ziemskiej.