Nýjustu rannsóknir á ljósvökvaplötum

Eins og er, eru vísindamenn að vinna að þremur meginsviðum ljósvökvarannsókna: kristallaðan sílikon, peróskít og sveigjanlegar sólarsellur.Svæðin þrjú bæta hvert annað upp og þau hafa möguleika á að gera ljósavirkjatæknina enn skilvirkari.

Kristallaður sílikon er algengasta hálfleiðandi efni í sólarrafhlöðum.Hins vegar er skilvirkni þess mun undir fræðilegum mörkum.Þess vegna eru vísindamenn farnir að einbeita sér að því að þróa háþróaða kristallaða PV.National Renewable Energy Laboratory einbeitir sér nú að því að þróa III-V multijunction efni sem gert er ráð fyrir að hafi skilvirkni allt að 30%.

Perovskites eru tiltölulega ný tegund af sólarsellum sem nýlega hefur sýnt sig að vera áhrifaríkar og skilvirkar.Þessi efni eru einnig nefnd „ljóstillífunarfléttur“.Þær hafa verið notaðar til að auka skilvirkni sólarsella.Gert er ráð fyrir að þau verði markaðssett á næstu árum.Í samanburði við sílikon eru perovskites tiltölulega ódýrir og hafa mikið úrval af mögulegum notum.

Perovskites er hægt að sameina með sílikonefnum til að búa til áhrifaríka og endingargóða sólarsellu.Perovskite kristal sólarsellur geta verið 20 prósent skilvirkari en sílikon.Perovskite og Si-PV efni hafa einnig sýnt metnýtni allt að 28 prósent.Að auki hafa vísindamenn þróað tvíhliða tækni sem gerir sólarsellunum kleift að uppskera orku frá báðum hliðum spjaldsins.Þetta er sérstaklega gagnlegt fyrir viðskiptalega notkun, þar sem það sparar peninga í uppsetningarkostnaði.

Til viðbótar við perovskites eru vísindamenn einnig að kanna efni sem geta virkað sem hleðsluberar eða ljósdeyfar.Þessi efni geta einnig hjálpað til við að gera sólarsellur hagkvæmari.Þeir geta einnig hjálpað til við að búa til spjöld sem eru minna viðkvæm fyrir skemmdum.

Vísindamenn vinna nú að því að búa til einstaklega skilvirka Tandem Perovskite sólarsellu.Búist er við að þessi klefi verði markaðssettur á næstu tveimur árum.Vísindamennirnir eru í samstarfi við bandaríska orkumálaráðuneytið og National Science Foundation.

Að auki vinna vísindamenn einnig að nýjum aðferðum við uppskeru sólarorku í myrkri.Þessar aðferðir fela í sér sólareimingu, sem notar hita frá spjaldinu til að hreinsa vatn.Verið er að prófa þessar aðferðir við Stanford háskóla.

Vísindamenn eru einnig að rannsaka notkun hitageislunar PV tækja.Þessi tæki nota hita frá spjaldinu til að framleiða rafmagn á nóttunni.Þessi tækni getur verið sérstaklega gagnleg í köldu loftslagi þar sem skilvirkni spjaldanna er takmörkuð.Hitastig frumanna getur farið upp í meira en 25°C á dimmu þaki.Einnig er hægt að kæla frumurnar með vatni sem gerir þær skilvirkari.

Þessir vísindamenn hafa einnig nýlega uppgötvað notkun sveigjanlegra sólarsella.Þessar spjöld þola á kaf í vatni og eru einstaklega léttar.Þeir þola líka að vera keyrðir á bíl.Rannsóknir þeirra eru studdar af Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program.Þeir hafa einnig getað þróað nýja aðferð til að prófa PV frumur.

Nýjustu rannsóknir á ljósvökvaplötum beinast að því að þróa tækni sem er skilvirkari, ódýrari og endingarbetri.Þessar rannsóknir eru gerðar af fjölmörgum hópum í Bandaríkjunum og um allan heim.Efnilegasta tæknin felur í sér annarrar kynslóðar þunnfilmu sólarsellur og sveigjanlegar sólarsellur.