በፎቶቮልታይክ ፓነሎች ላይ የቅርብ ጊዜ ጥናት

በአሁኑ ጊዜ ተመራማሪዎች በሦስት ዋና ዋና የፎቶቮልታይክስ ምርምር ዘርፎች ላይ እየሠሩ ነው፡ ክሪስታሊን ሲሊኮን፣ ፔሮቭስኪትስ እና ተለዋዋጭ የፀሐይ ሴሎች። ሦስቱም አካባቢዎች እርስ በእርስ የሚደጋገፉ ሲሆኑ የፎቶቮልታይክ ቴክኖሎጂን የበለጠ ቀልጣፋ ለማድረግ የሚያስችል አቅም አላቸው።

ክሪስታላይን ሲሊከን በፀሐይ ፓነሎች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ ነው። ሆኖም ግን፣ ውጤታማነቱ ከቲዎሬቲካል ገደቡ በጣም ያነሰ ነው። ስለዚህ ተመራማሪዎች የላቀ ክሪስታላይን PVs በማልማት ላይ ማተኮር ጀምረዋል። ​​ብሔራዊ የታዳሽ ኃይል ላቦራቶሪ በአሁኑ ጊዜ እስከ 30% የሚደርስ የቅልጥፍና ደረጃ ሊኖራቸው የሚጠበቅ የ III-V ባለብዙ መገናኛ ቁሳቁሶችን በማዘጋጀት ላይ እያተኮረ ነው።

ፔሮቭስኪቶች በቅርብ ጊዜ ውጤታማ እና ቀልጣፋ እንደሆኑ የታየ በአንጻራዊነት አዲስ የፀሐይ ሴል ዓይነት ናቸው። እነዚህ ቁሳቁሶች "ፎቶሲንተቲክ ውህዶች" በመባልም ይታወቃሉ። የፀሐይ ሴሎችን ውጤታማነት ለመጨመር ጥቅም ላይ ውለዋል። በሚቀጥሉት ጥቂት ዓመታት ውስጥ ለገበያ እንደሚቀርቡ ይጠበቃል። ከሲሊኮን ጋር ሲነጻጸር ፔሮቭስኪቶች በአንጻራዊ ሁኔታ ርካሽ ናቸው እና ሰፊ ሊሆኑ የሚችሉ አፕሊኬሽኖች አሏቸው።

ፔሮቭስኪቶች ከሲሊኮን ቁሳቁሶች ጋር በማጣመር ውጤታማ እና ዘላቂ የሆነ የፀሐይ ሴል መፍጠር ይችላሉ። የፔሮቭስኪት ክሪስታል የፀሐይ ሴሎች ከሲሊኮን በ20 በመቶ የበለጠ ውጤታማ ሊሆኑ ይችላሉ። የፔሮቭስኪት እና የSi-PV ቁሳቁሶች እስከ 28 በመቶ የሚደርስ የሪከርድ ቅልጥፍና ደረጃዎችን አሳይተዋል። በተጨማሪም ተመራማሪዎች የፀሐይ ሴሎች ከፓነሉ በሁለቱም ጎኖች ኃይል እንዲሰበስቡ የሚያስችል ባለ ሁለት ገጽታ ቴክኖሎጂ አዘጋጅተዋል። ይህ በተለይ ለንግድ አፕሊኬሽኖች ጠቃሚ ነው፣ ምክንያቱም የመጫኛ ወጪዎችን ይቆጥባል።

ከፔሮቭስኪቶች በተጨማሪ ተመራማሪዎች እንደ ቻርጅ ተሸካሚዎች ወይም እንደ ብርሃን አምጪ ሆነው ሊያገለግሉ የሚችሉ ቁሳቁሶችን እያፈላለጉ ነው። እነዚህ ቁሳቁሶች የፀሐይ ሴሎችን የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ለማድረግ ይረዳሉ። እንዲሁም ለጉዳት ተጋላጭ ያልሆኑ ፓነሎችን ለመፍጠር ይረዳሉ።

ተመራማሪዎች በአሁኑ ጊዜ እጅግ በጣም ቀልጣፋ የሆነ የታንደም ፔሮቭስኪት የፀሐይ ሴል ለመፍጠር እየሰሩ ነው። ይህ ሴል በሚቀጥሉት ጥቂት ዓመታት ውስጥ ለገበያ እንደሚቀርብ ይጠበቃል። ተመራማሪዎቹ ከአሜሪካ የኢነርጂ መምሪያ እና ከብሔራዊ የሳይንስ ፋውንዴሽን ጋር በመተባበር ላይ ናቸው።

በተጨማሪም ተመራማሪዎች የፀሐይ ኃይልን በጨለማ ውስጥ ለመሰብሰብ አዳዲስ ዘዴዎችን እየሠሩ ነው። እነዚህ ዘዴዎች የፀሐይ ዲስቴሌሽንን ያካትታሉ፣ ይህም ከፓነሉ የሚገኘውን ሙቀት ውሃ ለማጥራት ይጠቀማል። እነዚህ ዘዴዎች በስታንፎርድ ዩኒቨርሲቲ እየተሞከሩ ነው።

ተመራማሪዎች የቴርሞራዲየቲቭ PV መሳሪያዎችን አጠቃቀምም እየመረመሩ ነው። እነዚህ መሳሪያዎች ማታ ላይ ኤሌክትሪክ ለማመንጨት ከፓነሉ የሚወጣውን ሙቀት ይጠቀማሉ። ይህ ቴክኖሎጂ የፓነል ቅልጥፍና ውስን በሆነባቸው ቀዝቃዛ የአየር ጠባይ ላይ በተለይ ጠቃሚ ሊሆን ይችላል። የሴሎቹ የሙቀት መጠን በጨለማ ጣሪያ ላይ ከ25 ዲግሪ ሴልሺየስ በላይ ሊጨምር ይችላል። ሴሎቹ በውሃ ሊቀዘቅዙ ይችላሉ፣ ይህም የበለጠ ውጤታማ ያደርጋቸዋል።

እነዚህ ተመራማሪዎች በቅርቡ ተለዋዋጭ የፀሐይ ሴሎችን መጠቀምን አግኝተዋል። እነዚህ ፓነሎች በውሃ ውስጥ ጠልቀው መግባትን መቋቋም የሚችሉ እና እጅግ በጣም ቀላል ክብደት ያላቸው ናቸው። በመኪናም መገስገስን መቋቋም ይችላሉ። ጥናታቸው በEni-MIT አሊያንስ የፀሐይ ድንበር ፕሮግራም የተደገፈ ነው። እንዲሁም የ PV ሴሎችን የመፈተሽ አዲስ ዘዴ ማዘጋጀት ችለዋል።

በፎቶቮልታይክ ፓነሎች ላይ የተደረገው የቅርብ ጊዜ ጥናት የበለጠ ቀልጣፋ፣ ርካሽ እና የበለጠ ዘላቂ የሆኑ ቴክኖሎጂዎችን በማዘጋጀት ላይ ያተኮረ ነው። እነዚህ የምርምር ጥረቶች በዩናይትድ ስቴትስ እና በዓለም ዙሪያ በሚገኙ የተለያዩ ቡድኖች እየተካሄዱ ነው። በጣም ተስፋ ሰጪ ቴክኖሎጂዎች ሁለተኛ ትውልድ ቀጭን ፊልም የፀሐይ ሴሎችን እና ተለዋዋጭ የፀሐይ ሴሎችን ያካትታሉ።