Najnovejša raziskava o fotovoltaičnih panelih

Trenutno raziskovalci delajo na treh glavnih področjih raziskav fotovoltaike: kristalni silicij, perovskiti in fleksibilne sončne celice.Ta tri področja se med seboj dopolnjujejo in lahko naredijo fotovoltaično tehnologijo še učinkovitejšo.

Kristalni silicij je najpogosteje uporabljen polprevodniški material v sončnih kolektorjih.Vendar je njegova učinkovitost precej pod teoretično mejo.Zato so se raziskovalci začeli osredotočati na razvoj naprednih kristalnih PV.Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo se trenutno osredotoča na razvoj večspojnih materialov III-V, za katere se pričakuje, da bodo imeli stopnje učinkovitosti do 30 %.

Perovskiti so razmeroma nova vrsta sončnih celic, ki so se pred kratkim izkazale za učinkovite in učinkovite.Ti materiali se imenujejo tudi "fotosintetični kompleksi".Uporabljali so jih za povečanje učinkovitosti sončnih celic.Pričakuje se, da se bodo komercializirali v naslednjih nekaj letih.V primerjavi s silicijem so perovskiti razmeroma poceni in imajo široko paleto potencialnih aplikacij.

Perovskite lahko kombiniramo s silicijevimi materiali, da ustvarimo učinkovito in trajno sončno celico.Perovskitne kristalne sončne celice so lahko 20 odstotkov učinkovitejše od silicijevih.Perovskit in Si-PV materiali so prav tako pokazali rekordne ravni učinkovitosti do 28 odstotkov.Poleg tega so raziskovalci razvili bifacialno tehnologijo, ki sončnim celicam omogoča pridobivanje energije z obeh strani panela.To je še posebej koristno za komercialne aplikacije, saj prihrani denar pri stroških namestitve.

Poleg perovskitov raziskovalci raziskujejo tudi materiale, ki lahko delujejo kot nosilci naboja ali absorberji svetlobe.Ti materiali lahko pripomorejo tudi k varčnejšim sončnim celicam.Prav tako lahko pomagajo ustvariti plošče, ki so manj dovzetne za poškodbe.

Raziskovalci trenutno delajo na ustvarjanju izjemno učinkovite sončne celice Tandem Perovskite.Pričakuje se, da bo ta celica komercializirana v naslednjih nekaj letih.Raziskovalci sodelujejo z ameriškim ministrstvom za energijo in Nacionalno znanstveno fundacijo.

Poleg tega raziskovalci delajo tudi na novih metodah pridobivanja sončne energije v temi.Te metode vključujejo sončno destilacijo, ki uporablja toploto iz plošče za čiščenje vode.Te tehnike preizkušajo na univerzi Stanford.

Raziskovalci raziskujejo tudi uporabo termoradiativnih PV naprav.Te naprave uporabljajo toploto iz plošče za proizvodnjo električne energije ponoči.Ta tehnologija je lahko še posebej uporabna v hladnih podnebjih, kjer je učinkovitost panela omejena.Temperatura celic se lahko na temni strehi dvigne na več kot 25 °C.Celice lahko hladimo tudi z vodo, zaradi česar so učinkovitejše.

Ti raziskovalci so nedavno odkrili tudi uporabo fleksibilnih sončnih celic.Te plošče lahko prenesejo potopitev v vodo in so izjemno lahke.Prav tako so sposobni prenesti, da jih povozi avto.Njihovo raziskavo podpira Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program.Prav tako jim je uspelo razviti novo metodo testiranja PV celic.

Najnovejše raziskave fotovoltaičnih panelov so osredotočene na razvoj tehnologij, ki so učinkovitejše, cenejše in trajnejše.Ta raziskovalna prizadevanja izvajajo številne skupine v Združenih državah in po svetu.Najbolj obetavne tehnologije vključujejo tankoplastne sončne celice druge generacije in fleksibilne sončne celice.