Jaunākie pētījumi par fotoelementu paneļiem

Pašlaik pētnieki strādā pie trim galvenajām fotoelementu pētniecības jomām: kristāliskais silīcijs, perovskīti un elastīgās saules baterijas.Šīs trīs jomas viena otru papildina, un tām ir potenciāls padarīt fotoelektrisko tehnoloģiju vēl efektīvāku.

Kristāliskais silīcijs ir saules paneļos visbiežāk izmantotais pusvadītāju materiāls.Tomēr tā efektivitāte ir daudz zem teorētiskās robežas.Tāpēc pētnieki ir sākuši koncentrēties uz progresīvu kristālisko PV izstrādi.Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija pašlaik koncentrējas uz III-V daudzsavienojumu materiālu izstrādi, kuru efektivitātes līmenis ir līdz 30%.

Perovskīti ir salīdzinoši jauns saules bateriju veids, kas nesen ir izrādījies efektīvs un iedarbīgs.Šos materiālus sauc arī par "fotosintēzes kompleksiem".Tie ir izmantoti, lai palielinātu saules bateriju efektivitāti.Paredzams, ka tuvāko gadu laikā tie tiks komercializēti.Salīdzinot ar silīciju, perovskīti ir salīdzinoši lēti, un tiem ir plašs iespējamo pielietojumu klāsts.

Perovskītus var kombinēt ar silīcija materiāliem, lai izveidotu efektīvu un izturīgu saules bateriju.Perovskīta kristāla saules baterijas var būt par 20 procentiem efektīvākas nekā silīcijs.Perovskīta un Si-PV materiāli ir arī uzrādījuši rekordaugstu efektivitātes līmeni līdz 28 procentiem.Turklāt pētnieki ir izstrādājuši bifaciālu tehnoloģiju, kas ļauj saules baterijām iegūt enerģiju no abām paneļa pusēm.Tas ir īpaši izdevīgi komerciāliem lietojumiem, jo ​​​​tas ietaupa naudu uzstādīšanas izmaksās.

Papildus perovskītiem pētnieki pēta arī materiālus, kas var darboties kā lādiņu nesēji vai gaismas absorbētāji.Šie materiāli var arī palīdzēt padarīt saules baterijas ekonomiskākas.Tie var arī palīdzēt izveidot paneļus, kas ir mazāk jutīgi pret bojājumiem.

Pētnieki pašlaik strādā pie ārkārtīgi efektīvas Tandem Perovskite saules baterijas izveides.Paredzams, ka šī šūna tiks komercializēta tuvāko pāris gadu laikā.Pētnieki sadarbojas ar ASV Enerģētikas departamentu un Nacionālo zinātnes fondu.

Turklāt pētnieki strādā arī pie jaunām metodēm saules enerģijas iegūšanai tumsā.Šīs metodes ietver saules destilāciju, kas izmanto paneļa siltumu, lai attīrītu ūdeni.Šīs metodes tiek pārbaudītas Stenfordas universitātē.

Pētnieki arī pēta termoradiatīvo PV ierīču izmantošanu.Šīs ierīces izmanto siltumu no paneļa, lai naktī ražotu elektroenerģiju.Šī tehnoloģija var būt īpaši noderīga aukstā klimatā, kur paneļu efektivitāte ir ierobežota.Uz tumša jumta kameru temperatūra var paaugstināties līdz vairāk nekā 25°C.Šūnas var arī atdzesēt ar ūdeni, kas padara tās efektīvākas.

Šie pētnieki nesen atklāja arī elastīgu saules bateriju izmantošanu.Šie paneļi var izturēt iegremdēšanu ūdenī un ir ļoti viegli.Viņi arī spēj izturēt automašīnas nobraukšanu.Viņu pētījumus atbalsta Eni-MIT Alliance Solar Frontiers programma.Viņi arī ir spējuši izstrādāt jaunu metodi PV šūnu testēšanai.

Jaunākie pētījumi par fotoelementu paneļiem ir vērsti uz efektīvāku, lētāku un izturīgāku tehnoloģiju izstrādi.Šos pētījumus veic dažādas grupas Amerikas Savienotajās Valstīs un visā pasaulē.Daudzsološākās tehnoloģijas ietver otrās paaudzes plānās kārtiņas saules baterijas un elastīgās saules baterijas.