Η συμβολή του ΑΠΘ και της εταιρείας «Organic Electronic Technology» στην ανάπτυξη φωτοβολταϊκών 3ης γενιάς
Τα φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς μπορούν να βελτιώσουν την παραγωγή της τροφής με ταυτόχρονη παραγωγή καθαρής «πράσινης» ενέργειας και μείωση της κατανάλωσης νερού.
Η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών 3ης γενιάς, των ημιδιάφανων οργανικών φωτοβολταϊκών, αποτελεί μια μεγάλη καινοτομία στο χώρο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς πρόκειται για πάνελ που παράγονται από εκτύπωση οργανικών διαλυμάτων σε πολύ λεπτό και εύκαμπτο υπόστρωμα και που μπορούν να εφαρμοστούν σε οποιαδήποτε επιφάνεια.
Εμπνευστής των φωτοβολταϊκών 3ης γενιάς είναι ο καθηγητής κ. Στέργιος Λογοθετίδης, ιδρυτής του Κέντρου Νανοτεχνολογίας στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ), και πρόεδρος της εταιρείας «Organic Electronics Technologies» και του Συνδέσμου Ηellenic Organic & Printed Electronics Association (HOPE-A).
Η κύρια διαφοροποίηση των φωτοβολταϊκών 3ης γενιάς έγκειται στον τρόπο παρασκευής τους, καθώς παράγονται μέσω εκτύπωσης με τη μέθοδο «roll to roll», αλλά και στα μοναδικά χαρακτηριστικά που διαθέτουν, όπως είναι η διαφάνεια, ευκαμψία, η ευκολία στον τρόπο εγκατάστασης και η δυνατότητα ανακύκλωσης.
Τα φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς στηρίζονται στη νανοτεχνολογία, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται πολύ μικρότερες ποσότητες πρώτης ύλης και ενέργειας κατά την παρασκευή τους, ενώ αναπτύσσονται πάνω σε εύκαμπτη πλαστική επιφάνεια που τα κάνει πολύ ελαφριά.
Ελαφρά και εύκαμπτα
Λόγω της ευκαμψίας τους, μπορούν να γίνονται ρολό και να μεταφέρονται πολύ εύκολα, ενώ τοποθετούνται σε οποιαδήποτε επιφάνεια, σε αντίθεση με τα φωτοβολταϊκά 1ης και 2ης γενιάς που αναπτύσσονται πάνω σε άκαμπτες επιφάνειες, όπως είναι το πυρίτιο ή το γυαλί.
Τα φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς είναι ιδιαίτερα λεπτά και εξαιρετικά ελαφριά. Για παράδειγμα, τα φωτοβολταϊκά 1ης γενιάς ζυγίζουν από 22 έως 25 κιλά ανά τετραγωνικό μέτρο, ενώ τα φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς ζυγίζουν μισό κιλό ανά τετραγωνικό.
Τέλος, τα φωτοβολταϊκά 1ης και 2ης γενιάς είναι αδιαφανή, ενώ αυτά της 3ης γενιάς είναι ημιδιαφανή, κι έτσι επιτρέπουν τη διέλευση του φωτός. Πιο συγκεκριμένα, επιτρέπεται η διέλευση ακτινοβολίας του φάσματος PAR, που είναι η βέλτιστη ακτινοβολία που απαιτούν τα φυτά για τη φωτοσύνθεση και άρα την ανάπτυξή τους.
Έτσι, εφαρμόζοντας φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς σε ένα θερμοκήπιο, δεν υπάρχει ανάγκη αλλαγής στη δομή του θερμοκηπίου, αφού τα εύκαμπτα πάνελ μπορούν να τοποθετηθούν εσωτερικά ή εξωτερικά του θερμοκηπίου με απλό τρόπο στήριξης, λόγω του μικρού βάρους και της ευκαμψίας τους.
Με δεδομένο ότι παράγουν ενέργεια χωρίς να εμποδίζουν τη διέλευση του φωτός, τα φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς μπορούν να εφαρμοστούν και σε εξωτερικές ανοιχτές καλλιέργειες, όπως είναι το αμπέλι και τα ακτινίδια, αλλά και σε οποιαδήποτε άλλη καλλιέργεια.
Πλεονεκτήματα
Τα ημιδιάφανα φωτοβολταϊκά 3ης γενιάς αναπτύχθηκαν μετά από 10 χρόνια πειραμάτων στα θερμοκήπια, και αποδείχθηκε ότι συμβάλλουν στην αύξηση της παραγωγής έως και κατά 30%.
Άλλο πλεονέκτημα των συγκεκριμένων φωτοβολταϊκών είναι ότι απορροφούν την UV ακτινοβολία, η οποία τις περισσότερες φορές δημιουργεί ασθένειες και δυσκολίες στην ανάπτυξη των φυτών. Επιπλέον, επιτυγχάνεται ορθολογικότερη χρήση του νερού, κυρίως εξαιτίας της σκίασης που προκαλούν.
Με την καθοδήγηση της εταιρείας Organic Electronic Technology (ΟΕΤ), χτίζεται σήμερα στη Θεσσαλονίκη το πρώτο παγκοσμίως αυτοματοποιημένο εργοστάσιο για παραγωγή ημιδιάφανων οργανικών φωτοβολταϊκών 3ης γενιάς, το οποίο χρηματοδοτήθηκε απευθείας από την Ευρωπαϊκή Ένωση με 21,2 εκατ. ευρώ.
Για την ανάπτυξη του σχετικού προγράμματος, η Organic Electronic Technology συνεργάζεται με άλλες πέντε εταιρείες και οργανισμούς από την περιοχή της Θεσσαλονίκης, καθώς και με εννιά ακόμη εταιρείες και φορείς από την Ευρώπη, που εγγυώνται την ταχύτατη υλοποίηση και επίτευξη των στόχων του.
