Фотоволтайк хавтангийн хамгийн сүүлийн үеийн судалгаа

Одоогоор судлаачид фотоволтайкийн судалгааны гурван үндсэн чиглэлээр ажиллаж байна: талст цахиур, перовскит, уян хатан нарны зай.Эдгээр гурван бүс нь бие биенээ нөхдөг бөгөөд тэдгээр нь фотоволтайк технологийг илүү үр дүнтэй болгох боломжтой юм.

Талст цахиур бол нарны зайн хавтангуудад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хагас дамжуулагч материал юм.Гэсэн хэдий ч түүний үр ашиг нь онолын хязгаараас хамаагүй доогуур байна.Тиймээс судлаачид дэвшилтэт талст PV-ийг хөгжүүлэхэд анхаарлаа хандуулж эхэлсэн.Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лаборатори одоогийн байдлаар 30% хүртэл үр ашигтай байх төлөвтэй III-V олон холболтын материалыг боловсруулахад анхаарч байна.

Перовскит нь харьцангуй шинэ төрлийн нарны зай бөгөөд саяхан үр дүнтэй, үр дүнтэй болохыг харуулсан.Эдгээр материалыг мөн "фотосинтезийн цогцолбор" гэж нэрлэдэг.Тэдгээрийг нарны зайн үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд ашигласан.Тэд ойрын хэдэн жилийн дотор худалдаанд гарах төлөвтэй байна.Цахиуртай харьцуулахад перовскит нь харьцангуй хямд бөгөөд өргөн хүрээний боломжит хэрэглээтэй байдаг.

Перовскитийг цахиурын материалтай хослуулан үр дүнтэй, удаан эдэлгээтэй нарны зайг бий болгож болно.Перовскит болор нарны зай нь цахиураас 20 хувиар илүү үр ашигтай байдаг.Перовскит ба Si-PV материалууд нь 28 хүртэлх хувийн үр ашгийн түвшинг харуулсан.Нэмж дурдахад судлаачид нарны зайг хавтангийн хоёр талаас эрчим хүч цуглуулах боломжийг олгодог хоёр нүүртэй технологийг боловсруулсан.Энэ нь ялангуяа арилжааны хэрэглээнд ашигтай байдаг тул угсралтын зардлыг хэмнэдэг.

Судлаачид перовскитээс гадна цэнэг зөөгч эсвэл гэрэл шингээгчийн үүрэг гүйцэтгэх материалыг судалж байна.Эдгээр материалууд нь нарны зайг илүү хэмнэлттэй болгоход тусалдаг.Тэд мөн эвдрэлд өртөмтгий бус хавтанг бүтээхэд тусалж чадна.

Судлаачид одоо маш үр дүнтэй Тандем Перовскит нарны зайг бүтээхээр ажиллаж байна.Энэ эсийг ойрын хоёр жилд худалдаанд гаргах төлөвтэй байна.Судлаачид АНУ-ын Эрчим хүчний яам болон Үндэсний шинжлэх ухааны сантай хамтран ажиллаж байна.

Үүнээс гадна судлаачид нарны эрчим хүчийг харанхуйд цуглуулах шинэ аргууд дээр ажиллаж байна.Эдгээр аргууд нь усыг цэвэршүүлэхийн тулд хавтангийн дулааныг ашигладаг нарны нэрэлтийг агуулдаг.Эдгээр техникийг Стэнфордын их сургуульд туршиж байна.

Судлаачид мөн терморадиатив PV төхөөрөмжүүдийн хэрэглээг судалж байна.Эдгээр төхөөрөмжүүд нь шөнийн цагаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхийн тулд самбараас дулааныг ашигладаг.Энэ технологи нь ялангуяа хавтангийн үр ашиг хязгаарлагдмал хүйтэн цаг агаарт ашигтай байж болно.Харанхуй дээвэр дээр эсийн температур 25 хэмээс ихэсч болно.Мөн эсийг усаар хөргөх боломжтой бөгөөд энэ нь илүү үр дүнтэй болгодог.

Эдгээр судлаачид уян хатан нарны зайг ашиглахыг саяхан олж мэдсэн.Эдгээр хавтан нь усанд живэхийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд маш хөнгөн жинтэй.Тэд мөн машинд дайруулахыг тэсвэрлэх чадвартай.Тэдний судалгааг Eni-MIT Alliance Solar Frontiers хөтөлбөр дэмждэг.Тэд мөн PV эсийг турших шинэ аргыг боловсруулж чадсан.

Фотоволтайк хавтангийн талаархи хамгийн сүүлийн үеийн судалгаа нь илүү үр ашигтай, хямд, удаан эдэлгээтэй технологийг хөгжүүлэхэд чиглэгддэг.Эдгээр судалгааны хүчин чармайлтыг АНУ болон дэлхий даяар өргөн хүрээний бүлгүүд хийж байна.Хамгийн ирээдүйтэй технологид хоёр дахь үеийн нимгэн хальсан нарны зай, уян хатан нарны зай орно.