זהב השוטים יאפשר הפקה זולה של אנרגיה סולארית

 

זהב השוטים יאפשר הפקה זולה של אנרגיה סולארית

מאת דר. משה נחמני

תרכובות חדשות אלו, שלא כמו חומרים אחרים המרכיבים תאים סולאריים ואשר מקורם מיסודות נדירים, יקרים ורעילים, תוכלנה להתקבל מתוך חלק מהיסודות הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ.
 
המינרל פִּירִיט (המכונה "זהב השוטים") היה מוכר לרומאים הקדמונים ואתגר מחפשי זהב מזה דורות – אולם עתה הוא מסייע לחוקרים מאוניברסיטת המדינה אורגון לגלות תרכובות דומות המציעות אפשרויות חדשות, זולות ומבטיחות לקבלת אנרגיה סולארית.


 
תרכובות חדשות אלו, שלא כמו חומרים אחרים המרכיבים תאים סולאריים ואשר מקורם מיסודות נדירים, יקרים ורעילים, תוכלנה להתקבל מתוך חלק מהיסודות הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת המדעי
Advanced Energy Materials.
 
למינרל הברזל פיריט (pyrite) עצמו יש ערך מועט כתרכובת לפיתוח אנרגיה סולארית עתידית, מציינים המדענים. אולם, במשך יותר מרבע מאה הוא היה ידוע כבעל מספר תכונות רצויות אשר הפכו אותו למקור מעניין עבור פיתוח אנרגיה סולארית, ואשר גם דרבנו את המחקר הנוכחי.
 
"אנו יודעים מזה זמן רב כי המינרל פיריט הוא חומר מעניין בזכות תכונותיו הסולאריות, אולם זה לא ממש עבד כראוי," אמר Douglas Keszler, פרופסור לכימיה באוניברסיטת המדינה של אורגון. "לא ממש ידענו מדוע זה קורה, ולכן החלטנו להתבונן בחומר שוב. בתהליך זה גילינו מספר חומרים שונים הדומים לפיריט, כאשר באלו טמונים רוב היתרונות שלו ונעדרים את חסרונותיו. "עדיין יש להשקיע מאמץ ומחקר על מנת לשלב את החומרים הללו לתוך תאים סולאריים מעשיים," מציין החוקר הראשי. "ועדיין, החומרים הללו מבטיחים ביותר."
 
פיריט היה בעל עניין בתחום האנרגיה הסולארית בזכות העובדה כי טמונה בו יכולת כבירה לקלוט אנרגיה סולארית, הוא נפוץ מאוד בטבע וניתן להשתמש בו בצורה של שכבות הדקות פי 2000 יותר מאשר החומרים המתחרים שלו, כגון סיליקון. אולם, אחד החסרונות הגדולים שלו היה ההמרה הבלתי יעילה של אנרגיה סולארית לחשמל.
 
במחקר החדש המדענים גילו מדוע זה כך – בתהליך ההכנה של תאים סולאריים, הצורך כמות משמעותית של חום, הפיריט מתחיל להתפרק וליצור חומרי-לוואי המעכבים את הקבלה של חשמל. לאור הבנתם החדשה זו, החוקרים יצאו לחפש תרכובות אחרות בעלות אותן היכולות של פיריט, אולם כאלו שאינן מתפרקות. אחד מהם היה
 
ברזל-סיליקון-סולפיד. "ברזל הוא כנראה היסוד הזול ביותר בעולם שמקורו בטבע, הסיליקון הוא השני בתור, וגופרית קיימת למעשה בכל מקום," מסביר החוקר הראשי. "תרכובות אלו תהיינה יציבות, בטוחות ולא תתפרקנה. החוקרים ממשיכים את פיתוח החומרים הללו ומתכוונים למצוא סוגים אף טובים יותר שלהם.