האם צורן שחור הוא התקווה לאנרגיה סולארית בארצות קרות?

יש סיכוי טוב שעד היום לא שמעתם מעודכם על דבר שנקרא “צורן שחור”, אבל חוקרים מאוניברסיטת אאלטו שבפינלנד טוענים שיצרו בעזרתו תאים פוטו-וולטאיים יעילים, שיוכלו להתחרות עם טכנולוגיות מתקדמות אחרות בתחום גיוסה הישיר של אנרגיית השמש לצרכי הפקת כוח – ואולי אף לעבור אותן, בארצות המרוחקות מקו המשווה.

צורן שחור נוצר לראשונה בשנות השמונים, כתופעת לוואי של תהליכי עיבוד הצורן (סיליקון) לשימוש ביצירת שבבים. פני השטח שלו מלאים מבנים ננוסקופיים דמויי סיכה שגורמים לצורן השחור לספוג כ-95 אחוזים מהאור, בניגוד לצורה הרגילה של החומר, הסופגת רק כ-70-80 אחוזים מהאור. תכונה זו, בתוספת המוליכות למחצה של הצורן, עוררה בקרב מהנדסי אנרגיה סולארית עניין בצורן השחור – והתוצאות של המדענים מפינלנד צפויות לחזק את העניין הזה.

פני השטח של צורן שחור דרך מיקרוסקופ אלקטרונים

הפיתוח המעבדתי החדש הצליח להגיע ליעילות הסבת אור לחשמל של 22.1 אחוזים, כמעט ארבעה אחוזים יותר מתאים סולאריים מבוססי צורן שחור קודמים. אמנם, זה עדיין נמוך מהשיא של 27.6 אחוזים שנרשם בשנה שעברה במעבדה לתא סולארי מבוסס צורן, והרבה פחות ממה שהטכנולוגיה החדשה והמורכבת יותר של תאים מרובי צמתים, ששיאה הנוכחי הוא 46 אחוזי יעילות יכולה לספק.

התא החדש אולי לא יכול לחלום על המקום הראשון בקרב תאים סולאריים פשוטים עדיין, אבל התוצאות נראות מבטיחות מספיק כדי להניע מחקר נוסף בתחום, ואולי להביא תאי צורן שחור ראשונים לשוק, שם צפוי להיות לטכנולוגיה יתרון מיוחד בארצות קרות, בזכות יכולתו של החומר לנצל גם אור שפוגע במשטח הקליטה בזויות חדות.