آخرین تحقیقات در مورد پانل های فتوولتائیک

در حال حاضر، محققان در حال کار بر روی سه حوزه اصلی تحقیقات فتوولتائیک هستند: سیلیکون کریستالی، پروسکایت ها و سلول های خورشیدی انعطاف پذیر.این سه منطقه مکمل یکدیگر هستند و این پتانسیل را دارند که فناوری فتوولتائیک را حتی کارآمدتر کنند.

سیلیکون کریستالی متداول ترین ماده نیمه رسانا در پنل های خورشیدی است.با این حال، کارایی آن بسیار کمتر از حد تئوری است.بنابراین، محققان شروع به تمرکز بر روی توسعه PV های کریستالی پیشرفته کرده اند.آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر در حال حاضر بر روی توسعه مواد چند پیوندی III-V متمرکز است که انتظار می رود سطوح بازدهی تا 30٪ داشته باشند.

پروسکایت ها نوع نسبتا جدیدی از سلول های خورشیدی هستند که اخیراً اثربخشی و کارآمدی آنها به اثبات رسیده است.از این مواد به عنوان "کمپلکس های فتوسنتزی" نیز یاد می شود.آنها برای افزایش کارایی سلول های خورشیدی استفاده شده اند.انتظار می رود ظرف چند سال آینده تجاری شوند.در مقایسه با سیلیکون، پروسکایت ها نسبتاً ارزان هستند و کاربردهای بالقوه وسیعی دارند.

پروسکایت ها را می توان با مواد سیلیکونی ترکیب کرد تا یک سلول خورشیدی موثر و بادوام ایجاد کند.سلول های خورشیدی کریستالی پروسکایت می توانند 20 درصد کارآمدتر از سیلیکون باشند.مواد پروسکایت و Si-PV نیز سطح کارایی بی سابقه ای تا 28 درصد را نشان داده اند.علاوه بر این، محققان فناوری دو وجهی را توسعه داده‌اند که سلول‌های خورشیدی را قادر می‌سازد تا انرژی را از هر دو طرف پانل برداشت کنند.این به ویژه برای برنامه های تجاری مفید است، زیرا باعث صرفه جویی در هزینه های نصب می شود.

علاوه بر پروسکایت ها، محققان در حال بررسی موادی هستند که می توانند به عنوان حامل بار یا جاذب نور عمل کنند.این مواد همچنین می‌توانند به اقتصادی‌تر کردن سلول‌های خورشیدی کمک کنند.آنها همچنین می توانند به ایجاد پانل هایی کمک کنند که کمتر در معرض آسیب هستند.

محققان در حال حاضر روی ایجاد یک سلول خورشیدی Tandem Proovskite بسیار کارآمد کار می کنند.پیش بینی می شود این سلول در چند سال آینده تجاری شود.این محققان با وزارت انرژی ایالات متحده و بنیاد ملی علوم همکاری می کنند.

علاوه بر این، محققان همچنین در حال کار بر روی روش‌های جدید برداشت انرژی خورشیدی در تاریکی هستند.این روش ها شامل تقطیر خورشیدی است که از گرمای پانل برای تصفیه آب استفاده می کند.این تکنیک ها در دانشگاه استنفورد آزمایش می شوند.

محققان همچنین در حال بررسی استفاده از دستگاه های PV حرارتی هستند.این دستگاه ها از گرمای پنل برای تولید برق در شب استفاده می کنند.این فناوری می تواند به ویژه در آب و هوای سرد که بازده پانل محدود است مفید باشد.دمای سلول ها می تواند تا بیش از 25 درجه سانتیگراد در یک پشت بام تاریک افزایش یابد.سلول ها را نیز می توان با آب خنک کرد، که باعث می شود آنها موثرتر باشند.

این محققان به تازگی استفاده از سلول های خورشیدی انعطاف پذیر را نیز کشف کرده اند.این پانل ها می توانند غوطه ور شدن در آب را تحمل کنند و بسیار سبک وزن هستند.آنها همچنین می توانند در برابر زیر گرفتن خودرو مقاومت کنند.تحقیقات آنها توسط برنامه مرزهای خورشیدی اتحاد Eni-MIT پشتیبانی می شود.آنها همچنین توانسته اند روش جدیدی برای آزمایش سلول های PV ایجاد کنند.

آخرین تحقیقات در مورد پانل های فتوولتائیک بر روی توسعه فناوری هایی متمرکز شده است که کارآمدتر، ارزان تر و بادوام تر هستند.این تلاش های تحقیقاتی توسط طیف وسیعی از گروه ها در ایالات متحده و در سراسر جهان انجام می شود.نویدبخش ترین فناوری ها شامل سلول های خورشیدی لایه نازک نسل دوم و سلول های خورشیدی انعطاف پذیر است.