Den seneste forskning i solcellepaneler

I øjeblikket arbejder forskere på tre hovedområder inden for solcelleforskning: krystallinsk silicium, perovskitter og fleksible solceller. De tre områder supplerer hinanden og har potentiale til at gøre solcelleteknologien endnu mere effektiv.

Krystallinsk silicium er det mest almindeligt anvendte halvledende materiale i solpaneler. Dets effektivitet er dog langt under den teoretiske grænse. Derfor er forskere begyndt at fokusere på at udvikle avancerede krystallinske PV'er. Det Nationale Laboratorium for Renewable Energy fokuserer i øjeblikket på at udvikle III-V multijunction-materialer, der forventes at have effektivitetsniveauer på op til 30%.

Perovskitter er en relativt ny type solcelle, der for nylig har vist sig at være effektive og virkningsfulde. Disse materialer kaldes også "fotosyntetiske komplekser". De er blevet brugt til at øge effektiviteten af ​​solceller. De forventes at blive kommercialiseret inden for de næste par år. Sammenlignet med silicium er perovskitter relativt billige og har en bred vifte af potentielle anvendelser.

Perovskitter kan kombineres med siliciummaterialer for at skabe en effektiv og holdbar solcelle. Perovskitkrystalsolceller kan være 20 procent mere effektive end silicium. Perovskit- og Si-PV-materialer har også vist rekordhøje effektivitetsniveauer på op til 28 procent. Derudover har forskere udviklet bifacial teknologi, der gør det muligt for solcellerne at høste energi fra begge sider af panelet. Dette er især fordelagtigt til kommercielle anvendelser, da det sparer penge på installationsomkostninger.

Udover perovskitter udforsker forskere også materialer, der kan fungere som ladningsbærere eller lysabsorbenter. Disse materialer kan også bidrage til at gøre solceller mere økonomiske. De kan også bidrage til at skabe paneler, der er mindre modtagelige for skader.

Forskere arbejder i øjeblikket på at skabe en ekstremt effektiv tandem perovskit solcelle. Denne celle forventes at blive kommercialiseret inden for de næste par år. Forskerne samarbejder med det amerikanske energiministerium og National Science Foundation.

Derudover arbejder forskere også på nye metoder til at høste solenergi i mørke. Disse metoder omfatter soldestillation, som bruger varmen fra panelet til at rense vand. Disse teknikker bliver testet på Stanford University.

Forskere undersøger også brugen af ​​termoradiative PV-enheder. Disse enheder bruger varme fra panelet til at generere elektricitet om natten. Denne teknologi kan være særligt nyttig i kolde klimaer, hvor panelernes effektivitet er begrænset. Temperaturen på cellerne kan stige til mere end 25 grader Celsius på et mørkt tag. Cellerne kan også køles af vand, hvilket gør dem mere effektive.

Disse forskere har også for nylig opdaget brugen af ​​fleksible solceller. Disse paneler kan modstå nedsænkning i vand og er ekstremt lette. De kan også modstå at blive kørt over af en bil. Deres forskning er støttet af Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program. De har også været i stand til at udvikle en ny metode til at teste PV-celler.

Den seneste forskning i solcellepaneler fokuserer på at udvikle teknologier, der er mere effektive, billigere og mere holdbare. Disse forskningsindsatser udføres af en bred vifte af grupper i USA og resten af ​​verden. De mest lovende teknologier omfatter anden generations tyndfilms-solceller og fleksible solceller.