Uusimad fotogalvaaniliste paneelide uuringud

Praegu tegelevad teadlased kolme põhilise fotogalvaanilise uurimisvaldkonnaga: kristalne räni, perovskiidid ja painduvad päikesepatareid.Need kolm valdkonda täiendavad üksteist ja võivad muuta fotogalvaanilise tehnoloogia veelgi tõhusamaks.

Kristalliline räni on päikesepaneelides kõige sagedamini kasutatav pooljuhtmaterjal.Selle efektiivsus jääb aga palju alla teoreetilise piiri.Seetõttu on teadlased hakanud keskenduma täiustatud kristalsete PV-de väljatöötamisele.Riiklik taastuvenergia labor keskendub praegu III-V multiristmike materjalide väljatöötamisele, mille efektiivsuse tase on eeldatavalt kuni 30%.

Perovskiidid on suhteliselt uut tüüpi päikesepatareid, mis on hiljuti osutunud tõhusaks ja tõhusaks.Neid materjale nimetatakse ka "fotosünteetilisteks kompleksideks".Neid on kasutatud päikesepatareide efektiivsuse tõstmiseks.Eeldatakse, et need turustatakse järgmise paari aasta jooksul.Võrreldes räniga on perovskiidid suhteliselt odavad ja neil on lai valik rakendusvõimalusi.

Perovskiite saab kombineerida ränimaterjalidega, et luua tõhus ja vastupidav päikesepatarei.Perovskiitkristallilised päikesepatareid võivad olla 20 protsenti tõhusamad kui räni.Perovskiit ja Si-PV materjalid on näidanud ka rekordilist efektiivsust kuni 28 protsenti.Lisaks on teadlased välja töötanud bifacial tehnoloogia, mis võimaldab päikesepatareidel koguda energiat paneeli mõlemalt küljelt.See on eriti kasulik kommertsrakenduste jaoks, kuna säästab raha paigalduskuludelt.

Lisaks perovskiitidele uurivad teadlased ka materjale, mis võivad toimida laengukandjate või valguse neelajatena.Need materjalid võivad samuti aidata päikesepatareid säästlikumaks muuta.Samuti võivad need aidata luua paneele, mis on kahjustustele vähem vastuvõtlikud.

Teadlased tegelevad praegu ülitõhusa Tandem Perovskite päikesepatarei loomisega.Eeldatakse, et see rakk turustatakse järgmise paari aasta jooksul.Teadlased teevad koostööd USA energeetikaministeeriumi ja riikliku teadusfondiga.

Lisaks töötavad teadlased ka uute meetodite kallal päikeseenergia kogumiseks pimedas.Need meetodid hõlmavad päikese destilleerimist, mis kasutab vee puhastamiseks paneeli soojust.Neid tehnikaid katsetatakse Stanfordi ülikoolis.

Teadlased uurivad ka termokiirgusega PV-seadmete kasutamist.Need seadmed kasutavad öösel elektri tootmiseks paneeli soojust.See tehnoloogia võib olla eriti kasulik külmas kliimas, kus paneelide tõhusus on piiratud.Kambrite temperatuur võib pimedal katusel tõusta üle 25°C.Rakke saab jahutada ka veega, mis muudab need efektiivsemaks.

Need teadlased on hiljuti avastanud ka paindlike päikesepatareide kasutamise.Need paneelid taluvad vette sukeldamist ja on äärmiselt kerged.Samuti on nad võimelised vastu pidama autoga alla sõitmisele.Nende uurimistööd toetab Eni-MIT Alliance Solar Frontiers programm.Samuti on nad suutnud välja töötada uue PV-rakkude testimise meetodi.

Viimased fotogalvaaniliste paneelide uuringud on keskendunud tõhusamate, odavamate ja vastupidavamate tehnoloogiate väljatöötamisele.Neid uurimistöid viivad läbi mitmed rühmad Ameerika Ühendriikides ja kogu maailmas.Kõige lootustandvamate tehnoloogiate hulka kuuluvad teise põlvkonna õhukese kilega päikesepatareid ja paindlikud päikesepatareid.