Najnovší výskum fotovoltaických panelov

V súčasnosti výskumníci pracujú na troch hlavných oblastiach výskumu fotovoltaiky: kryštalický kremík, perovskity a flexibilné solárne články.Tieto tri oblasti sa navzájom dopĺňajú a majú potenciál ešte viac zefektívniť fotovoltaickú technológiu.

Kryštalický kremík je najbežnejšie používaný polovodičový materiál v solárnych paneloch.Jeho účinnosť je však oveľa pod teoretickou hranicou.Preto sa vedci začali zameriavať na vývoj pokročilých kryštalických PV.Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu sa v súčasnosti zameriava na vývoj materiálov s viacerými spojmi III-V, u ktorých sa očakáva, že budú mať úroveň účinnosti až 30 %.

Perovskity sú relatívne novým typom solárnych článkov, ktoré sa nedávno ukázali ako účinné a efektívne.Tieto materiály sa tiež označujú ako "fotosyntetické komplexy".Používali sa na zvýšenie účinnosti solárnych článkov.Očakáva sa, že budú komercializované v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov.V porovnaní s kremíkom sú perovskity relatívne lacné a majú širokú škálu potenciálnych aplikácií.

Perovskity je možné kombinovať s kremíkovými materiálmi a vytvoriť tak efektívny a odolný solárny článok.Solárne články z perovskitových kryštálov môžu byť o 20 percent efektívnejšie ako kremíkové.Perovskit a Si-PV materiály tiež preukázali rekordnú úroveň účinnosti až 28 percent.Okrem toho výskumníci vyvinuli bifaciálnu technológiu, ktorá umožňuje solárnym článkom získavať energiu z oboch strán panelu.To je výhodné najmä pre komerčné aplikácie, pretože šetrí peniaze na náklady na inštaláciu.

Okrem perovskitov výskumníci skúmajú aj materiály, ktoré môžu pôsobiť ako nosiče náboja alebo absorbéry svetla.Tieto materiály môžu tiež prispieť k tomu, aby boli solárne články ekonomickejšie.Môžu tiež pomôcť vytvoriť panely, ktoré sú menej náchylné na poškodenie.

Výskumníci v súčasnosti pracujú na vytvorení mimoriadne účinného solárneho článku Tandem Perovskite.Očakáva sa, že táto bunka bude komercializovaná v najbližších niekoľkých rokoch.Vedci spolupracujú s Ministerstvom energetiky USA a Národnou vedeckou nadáciou.

Okrem toho výskumníci pracujú aj na nových metódach zberu slnečnej energie v tme.Tieto metódy zahŕňajú solárnu destiláciu, ktorá využíva teplo z panelu na čistenie vody.Tieto techniky sa testujú na Stanfordskej univerzite.

Výskumníci tiež skúmajú použitie termoradiačných fotovoltických zariadení.Tieto zariadenia využívajú teplo z panelu na výrobu elektriny v noci.Táto technológia môže byť užitočná najmä v chladnom podnebí, kde je efektivita panelov obmedzená.Teplota článkov sa môže na tmavej streche zvýšiť na viac ako 25°C.Bunky môžu byť tiež chladené vodou, vďaka čomu sú efektívnejšie.

Títo výskumníci nedávno objavili aj využitie flexibilných solárnych článkov.Tieto panely vydržia ponorenie do vody a sú extrémne ľahké.Sú schopné vydržať aj prejdenie autom.Ich výskum je podporovaný programom Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program.Dokázali tiež vyvinúť novú metódu testovania PV článkov.

Najnovší výskum fotovoltaických panelov sa zameriava na vývoj technológií, ktoré sú efektívnejšie, lacnejšie a odolnejšie.Toto výskumné úsilie vykonáva široká škála skupín v Spojených štátoch a na celom svete.Medzi najsľubnejšie technológie patria tenkovrstvové solárne články druhej generácie a flexibilné solárne články.