Най-новите изследвания на фотоволтаичните панели

В момента изследователите работят върху три основни области на изследване на фотоволтаиците: кристален силиций, перовскити и гъвкави слънчеви клетки.Трите области се допълват една друга и имат потенциала да направят фотоволтаичната технология още по-ефективна.

Кристалният силиций е най-често използваният полупроводников материал в слънчевите панели.Ефективността му обаче е много под теоретичната граница.Ето защо изследователите са започнали да се фокусират върху разработването на усъвършенствани кристални PV.Националната лаборатория за възобновяема енергия понастоящем се фокусира върху разработването на III-V многопреходни материали, които се очаква да имат нива на ефективност до 30%.

Перовскитите са сравнително нов тип слънчеви клетки, за които наскоро беше доказано, че са ефективни и ефикасни.Тези материали се наричат ​​също "фотосинтетични комплекси".Те са били използвани за повишаване на ефективността на слънчевите клетки.Очаква се те да бъдат комерсиализирани през следващите няколко години.В сравнение със силиция, перовскитите са сравнително евтини и имат широк спектър от потенциални приложения.

Перовскитите могат да се комбинират със силициеви материали, за да се създаде ефективна и издръжлива слънчева клетка.Перовскитните кристални слънчеви клетки могат да бъдат с 20 процента по-ефективни от силициевите.Перовскитът и Si-PV материалите също показват рекордни нива на ефективност до 28 процента.В допълнение, изследователите са разработили двустранна технология, която позволява на слънчевите клетки да събират енергия от двете страни на панела.Това е особено полезно за търговски приложения, тъй като спестява пари от разходите за инсталиране.

В допълнение към перовскитите, изследователите също изследват материали, които могат да действат като носители на заряд или абсорбери на светлина.Тези материали също могат да помогнат за по-икономични соларни клетки.Те също могат да помогнат за създаването на панели, които са по-малко податливи на повреди.

В момента изследователите работят върху създаването на изключително ефективна слънчева клетка Tandem Perovskite.Очаква се тази клетка да бъде комерсиализирана през следващите няколко години.Изследователите си сътрудничат с Министерството на енергетиката на САЩ и Националната научна фондация.

Освен това изследователите работят и върху нови методи за събиране на слънчева енергия на тъмно.Тези методи включват слънчева дестилация, която използва топлината от панела за пречистване на водата.Тези техники се тестват в Станфордския университет.

Изследователите също така проучват използването на терморадиационни фотоволтаични устройства.Тези устройства използват топлина от панела, за да генерират електричество през нощта.Тази технология може да бъде особено полезна в студен климат, където ефективността на панелите е ограничена.Температурата на клетките може да се повиши до повече от 25°C на тъмен покрив.Клетките могат да се охлаждат и с вода, което ги прави по-ефективни.

Тези изследователи също наскоро откриха използването на гъвкави слънчеви клетки.Тези панели могат да издържат на потапяне във вода и са изключително леки.Те също така могат да издържат да бъдат прегазени от кола.Изследването им е подкрепено от програмата Eni-MIT Alliance Solar Frontiers.Те също са успели да разработят нов метод за тестване на фотоволтаични клетки.

Най-новите изследвания на фотоволтаичните панели са фокусирани върху разработването на технологии, които са по-ефективни, по-евтини и по-издръжливи.Тези изследователски усилия се извършват от широк кръг групи в Съединените щати и по света.Най-обещаващите технологии включват тънкослойни слънчеви клетки от второ поколение и гъвкави слънчеви клетки.