Najnovije istraživanje o fotonaponskim panelima

Trenutno, istraživači rade na tri glavna područja istraživanja fotonapona: kristalni silicijum, perovskiti i fleksibilne solarne ćelije.Ove tri oblasti su komplementarne jedna drugoj i imaju potencijal da fotonaponsku tehnologiju učine još efikasnijom.

Kristalni silicij je najčešće korišteni poluvodički materijal u solarnim panelima.Međutim, njegova efikasnost je mnogo ispod teorijske granice.Stoga su se istraživači počeli fokusirati na razvoj naprednih kristalnih PV-a.Nacionalna laboratorija za obnovljivu energiju trenutno se fokusira na razvoj III-V višespojnih materijala za koje se očekuje da imaju nivoe efikasnosti do 30%.

Perovskiti su relativno nova vrsta solarnih ćelija za koje se nedavno pokazalo da su efikasne i efikasne.Ovi materijali se takođe nazivaju "fotosintetičkim kompleksima".Korišćene su za povećanje efikasnosti solarnih ćelija.Očekuje se da će postati komercijalizovani u narednih nekoliko godina.U poređenju sa silicijumom, perovskiti su relativno jeftini i imaju širok spektar potencijalnih primena.

Perovskiti se mogu kombinovati sa silicijumskim materijalima kako bi se stvorila efikasna i izdržljiva solarna ćelija.Solarne ćelije od perovskita mogu biti 20 posto efikasnije od silikona.Perovskit i Si-PV materijali su takođe pokazali rekordne nivoe efikasnosti do 28 procenata.Osim toga, istraživači su razvili bifacijalnu tehnologiju koja omogućava solarnim ćelijama da prikupljaju energiju s obje strane panela.Ovo je posebno korisno za komercijalne aplikacije, jer štedi novac na troškovima instalacije.

Osim perovskita, istraživači istražuju i materijale koji mogu djelovati kao nosioci naboja ili apsorberi svjetlosti.Ovi materijali također mogu pomoći da solarne ćelije budu ekonomičnije.Oni također mogu pomoći u stvaranju panela koji su manje osjetljivi na oštećenja.

Istraživači trenutno rade na stvaranju izuzetno efikasne Tandem Perovskite solarne ćelije.Očekuje se da će ova ćelija biti komercijalizovana u narednih nekoliko godina.Istraživači sarađuju sa Ministarstvom energetike SAD-a i Nacionalnom naučnom fondacijom.

Osim toga, istraživači također rade na novim metodama prikupljanja sunčeve energije u mraku.Ove metode uključuju solarnu destilaciju, koja koristi toplinu iz panela za pročišćavanje vode.Ove tehnike se testiraju na Univerzitetu Stanford.

Istraživači također istražuju upotrebu termoradijativnih fotonaponskih uređaja.Ovi uređaji koriste toplinu iz panela za proizvodnju električne energije noću.Ova tehnologija može biti posebno korisna u hladnim klimama gdje je efikasnost panela ograničena.Temperatura ćelija može porasti na više od 25°C na tamnom krovu.Ćelije se takođe mogu hladiti vodom, što ih čini efikasnijim.

Ovi istraživači su također nedavno otkrili upotrebu fleksibilnih solarnih ćelija.Ovi paneli mogu izdržati potapanje u vodu i izuzetno su lagani.Takođe su u stanju da izdrže da ih pregazi automobil.Njihovo istraživanje je podržano od strane Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Programa.Također su uspjeli razviti novu metodu testiranja PV ćelija.

Najnovija istraživanja fotonaponskih panela fokusirana su na razvoj tehnologija koje su efikasnije, jeftinije i trajnije.Ove istraživačke napore provodi širok spektar grupa u Sjedinjenim Državama i širom svijeta.Tehnologije koje najviše obećavaju uključuju drugu generaciju tankoslojnih solarnih ćelija i fleksibilne solarne ćelije.