Lõppeval nädalal toimus Tallinnas rahvusvaheline teaduskonverents. Päikeseenergeetika teadlased maailma eri otstest kogunesid arutama, milliseid alternatiive leidub ränitehnoloogial põhinevatele päikesepaneelidele. Praegu laboriseinte vahelt leitavad lahendused võimaldaksid toota tulevikus päikesest elektrit senisest odavamalt ja säästa ka loodusvarasid.

Tallinna Tehnikaülikooli materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi vanemteadur Nicolae Spalatu märkis, et päikeseenergia laialdasemaks rakendamiseks tuleb praeguste ränipõhiste paneelide kõrvalt senisest märksa laiemalt kasutusele võtta õhukesekilelised paneelid. Neid on võimalik hõlpsam kanda ka mitmesugustele erinevatele pindadele ja seadmetele.

"Päikesepaneelide tootmise skaleerimiseks ja tõhustamiseks tuleb kasutusele võtta uued materjalid, mida saab kergemini ja odavamalt toota. Senised ränist valmistatud paneelid on üsna kogukad. Lisaks on nende valmistamine keerukas, aeganõudev ja ressursimahukas. Kilepaneelid on tavaliselt 100 nanomeetri paksused. Neid saab palju kiiremini toota ja nende valmistamiseks kulub hulga vähem materjali," ütles Spalatu ERR-ile.

Samuti tõi ta välja, et praeguste ränipaneelide tõhusus kahaneb temperatuuri tõustes. "Ränipaneelid ei tööta suure kuumuse käes kuigi hästi. Kuna nad on kogukad, talletavad nad samas rohkem soojusenergiat. See omakorda ei mõju paneeli päikeseelementidele hästi. Õhukesekileliste paneelide puhul on aga vähem materjali, kus soojus salvestuks. See muudab nad kuumades tingimustes tõhusamaks," selgitas Spalatu.

Teine oluline tegur on Spalatu sõnul maakasutus. Suured päikesepargid võtavad enda alla arvestataval hulgal maad. "Inimesed tahavad kasutada seda erinevatel otstarvetel, näiteks põllumajanduseks," märkis ta: "Samas tuleks päikesepaneelidega katta võimalikult palju pindu. Kilepaneelidega saab katta hooned ja ka aknad, sest materjal on poolläbipaistev. Nii saab panna elektrit tootma igasugused pinnad."

Samas nentis teadlane, et kiletehnoloogial on veel kasvuruumi ja see vajab täiendavaid investeeringuid. "Ränipõhine tehnoloogia on juba 60 aastat vana. Iga tehnoloogia arendamine võtab aega. Arendusjärgus tehnoloogiad vajavad küpsemiseks nii aega kui ka raha. Meil oleks vaja rohkem investeeringuid nii Euroopa Liidult kui ka kohalikelt ettevõtetelt," nentis Spalatu.

Tehnoloogial on veel arenguruumi

Eesti Energia kõneisik Mattias Kaiv ütles ERR-ile, et õhukesekileliste päikesepaneelide arendusele on tohutult tähelepanu pööratud, kuna need võimaldavad väga erilisi kasutusfunktsioone. "Tehnoloogia eelis on selle kergus – võimsuse saab kätte 50–100 korda väiksema materjalikuluga, kuid on sealjuures võrreldes tavaliste päikesepaneelidega väiksema efektiivsusega," märkis Kaiv.

Praegu on õhukesekileliste päikesepaneelide suurim puudus Kaivi sõnul nende lühike eluiga. Sõltuvalt tootjast võib see jääda viie kuni 15 aasta vahele ja neid on kerge kahjustada. "Kuna nende opereerimine on hetkel veel kallis, siis see on ka peamine põhjus, miks energia suurtootmises seda väga palju ei näe," tõdes ta.

Samuti pole õhukesekileliste päikesepaneelide eeliseid veel näha tavakasutuses. "Kui eramu või kortermaja soovib endale kohalikku tootmist, on selleks jätkuvalt kõige lihtsam ja soodsam viis päikesepaneelid katusel. Kui on huvi teha aga mitme-eesmärgilisi seadmeid, näiteks kõrghoone aknaklaase, mis üheaegselt toodaksid energiat ja pakuksid päikeseintensiivsuse eest kaitset, siis seal on kindlasti õhukesekilelistel elementidel omad eelised," tõi Kaiv välja.

"Nende rakendamine vajab samas nii klientide, ehitusmaterjalide tootjate kui ka tehnoloogiatootjate vahelist head koostööd, mis ongi hetkel tõenäoliselt veel suurim takistus nende rakendamiseks. Ehituses soovitakse kasutada lahendusi, mis on pikaajalisemad kui 15 aastat ja võimalikult väikse hooldusvajadusega," lisas Kaiv.

Õhukesekileliste päikesepaneelide tehnoloogial on Kaivi sõnul hulganisti potentsiaali. Nende parimad kasutusjuhud vajavad aga veel leidmist ja vaja on võita ka klientide usaldus.

Topeltpaneelid

Luxemburgi ülikooli professor Philip Dale leidis, et uuendusi võib oodata ränipõhiste päikesepaneelide tootmiseski. "Praegu on nii, et päikesepaneele paigutatakse ühes kihis. See tähendab, et päikeseelement talletab kogu energia ja toodab sellest elektrit. Tulevikus hakkab nägema kahte üksteise peale paigaldatud paneeli," ütles Dale ERR-ile.

"See tähendab, et nad spetsialiseeruvad erinevatele asjadele. Ülemine paneel luuakse võimalikult tõhusalt kasutama kõrge energiaintensiivsusega ehk sinist valgust. Madalama intensiivsusega valgus läheb ülemisest paneelist läbi ja selle võtab vastu alumine paneel, mille elemendid on just mõeldud sellist valgust tõhusalt ära kasutama. Niimoodi on võimalik saavutada suurem üldine tõhusus ehk siis rohkem päikeseenergiat muudetakse elektriks," selgitas Dale.

"Tavaliste päikesepaneelide tõhusus on tänapäeval 22 protsendi ringis. Tandempaneelid on näidanud laboritingimustes 30–30-protsendilist tõhusust. Kui me saame välitingimustes nende tõhususeks 28 protsenti, siis on juba väga hästi," lisas teadlane.

Sealjuures toonitas ka Dale, et ränipõhiste paneelide kõrvalt tuleks kasutusele võtta kilepaneelid, et päikeseenergiat paremini ära kasutada. "Ränipõhiste paneelide valmistamine on kolm kuni neli korda ressursimahukam kui kilel. Samuti on kolm kuni neli korda kõrgem ränipaneelide valmistamise süsinikujalajälg," võttis Dale kokku.

Kuula ka Vikerraadio saadet "Labor", kus räägib Arvo Mere saatejuht Priit Ennetile päikeselementide tulevikust.