Ծանոթ ու միաժամանակ անհայտ … Արևային մարտկոց

Ինչքան էլ զարմանալի թվա, բայց փաստ է այն, որ ներկայուս մեզ բոլորիս հայտնի արևային մարտկոցը այնքան էլ նորագույն տեխնոլոգիա չէ: Առաջին ֆոտոգալվանային արևային մարտկոցը տեղադրվել է 1884 թվականին, երբ Չարլզ Ֆրիտսը Նյու Յորքի իր տան տանիքի վրա փայտե շրջանակի վրա հավաքել է բիլիարդի սեղանի չափի վահանակ: Ֆրիտսն օգտագործել էր ոսկու բարակ թաղանթով պատված սելեն հասնելով արևի լույսը էլեկտրաէներգիայի վերածելու 1%-ից էլ պակաս արդյունավետության: Բնականաբար Ֆրիտսի նախագիծը զարգացում չստացավ, քանի որ ոսկին և սելենը այն էժան ու տարածված նյութերը չէին, որոնք սովորաբար հանգեցնում են առևտրային առումով կենսունակ և մրցունակ ապրանքների:

Ավելի ուշ, կանադացի Ջորջ Քովը, հիմնվելով Ֆրիտսի աշխատանքի վրա, ստեղծեց «արևային էլեկտրական գեներատոր» օգտագործելով կիսահաղորդչային նյութ, որը շատ նման էր այն հիմնական նյութ սիլիցիումին, որն օգտագործվում է ժամանակակից արևային վահանակներում: Ժամանակի թերթերը գրում էին, որ գեներատորի կառուցումն արժեցել է մոտ 20 դոլար (այսօրվա 660 ԱՄՆ դոլարը), և որ սարքը կարող է ապահովել տնային տնտեսության էներգիայի բոլոր կարիքները 10 տարվա ընթացքում։ Դրա ցուցադրությունը 1909 թվականին Հալիֆաքսում գրավեց զգալի ներդրողների, և Քովը Նյու Յորքում արհեստանոց բացեց հանգանակված 5 միլիոն դոլար ներդրումով։

Այնուամենայնիվ, արևային մարտկոցների զանգվածային արտադրության պատմությունը տարօրինակ ընթացք ստացավ։ Գյուտարարը հայտարարեց, որ իրեն սպառնում են և առաջարկում 25000 դոլար, որպեսզի հրաժարվի իր նախագծից: Այսինքն նրան ցանկանում են դուրս մղել դեռևս չզբաղեցված շուկայից։ Հետո Քովին մեղադրեցին խարդախության մեջ, նրա բիզնեսը փլուզվեց և այդպես էլ չվերականգնվեց, իսկ 1911 թվականին ածխի և նավթի արտահանման աճը շուտով խավարեցրեց արևային տեխնոլոգիան փաստացի կանգնեցնելով արևային նորարարությունը 40 տարով:

Միայն հետո՝ 1954 թվականին, գիտնականներ Ջերալդ Փիրսոնը, Կալվին Ֆուլերը և Դերիլ Չապինը Bell Labs-ում ստեղծեցին առաջին գործնական սիլիցիումային արևային մարտկոցը 6% արդյունավետությամբ։ Դա բեկումնային էր, քանի որ... նախկինում արդյունավետությունը 1%-ից էլ ցածր էր։ 

Արևային վահանակների առաջին խոշոր կիրառումը տեղի է ունեցել 1958 թվականին, երբ տիեզերք արձակվեց Vanguard I արբանյակը: Դա արևային էներգիայով աշխատող առաջին սարքն էր: Չնայած 1960-80-ական թվականներին արևային էներգիայի ոլորտում տեխնոլոգիական առաջընթացը դանդաղ էր, բայց ֆոտոգալվանների ընդունումը առաջադիմում էր, հատկապես հեռավոր վայրերում, որտեղ էլեկտրահաղորդման գծերը անիրագործելի էին կամ չափազանց թանկ: 

Միայն 1989 թվականին են մշակվել բազմաանցումային բջիջները։ Այդ բջիջները ունեն տարբեր նյութերի շատ բարակ շերտեր՝ ավելի շատ արևային էներգիա գրավելու համար: Մինչև 2006 թվականը հետազոտողները հասել են 46% արդյունավետության նման բջիջներով: Այնուամենայնիվ, նման բջիջները մնում են շատ թանկ և հիմնականում օգտագործվում են մասնագիտացված օդատիեզերական ծրագրերում:

Ներկայումս պերովսկիտն է վերջերս դարձել ապագա ֆոտոգալվանային ներուժի համար: Իր յուրահատուկ բյուրեղային կառուցվածքի շնորհիվ այն հնարավորություն է տվել տանդեմ բջիջներին (համակցելով սիլիցիումի և պերովսկիտի շերտերը) հասնել ավելի քան 30% արդյունավետության:

Ժամանակակից արևային մարտկոցները նախագծվում են 25-30 տարի աշխատելու համար, ընդ որում տարեցտարի դրանց  արդյունավետությունը անկում է ապրում, բայց նույնիսկ այդ դեպքում էլ նրանք կորցնում են իրենց տարեկան արտադրական հզորության մոտ մեկ տոկոսը: Ներկայումս արևային էներգիան մաքուր էներգիայի ամենահզոր և ամենատարածված ձևերից մեկն է, քանի որ աշխարհը կենտրոնացած է մինչև 2050 թվականը ածխածնի արտանետումների կրճատման վրա: 

Երկար ճանապարհ անցնելով Չարլզ Ֆրիտսի պարզ գյուտից արևային մարտկոցը դարձել է մարդկության ամենակարևոր նորարարություններից մեկը՝ մաքուր էներգիայի հուսալի, տնտեսապես կենսունակ ձևը, որը կարող է բավական արագ մասշտաբավորվել, որպեսի ապահովի մարդկության էլեկտրաէներգիայի անընդհատ աճող պահանջարկը:
 
Կ. Խաչիկյան