An Taighde is Déanaí ar Phainéil Fhótavoltacha

Faoi láthair, tá taighdeoirí ag obair ar thrí phríomhréimse taighde fótavoltacha: sileacan criostalach, perovskites agus cealla gréine solúbtha. Tá na trí réimse seo comhlántach lena chéile, agus tá an cumas acu an teicneolaíocht fótavoltacha a dhéanamh níos éifeachtaí fós.

Is é sileacan criostalach an t-ábhar leathsheoltóra is coitianta a úsáidtear i bpainéil ghréine. Mar sin féin, tá a éifeachtúlacht i bhfad faoi bhun na teorann teoiriciúla. Dá bhrí sin, tá taighdeoirí tosaithe ag díriú ar fhótavoltaigh chriostalach ardleibhéil a fhorbairt. Tá an tSaotharlann Náisiúnta Fuinnimh In-athnuaite ag díriú faoi láthair ar ábhair il-acomhal III-V a fhorbairt a bhfuiltear ag súil go mbeidh leibhéil éifeachtúlachta suas le 30% acu.

Is cineál réasúnta nua cealla gréine iad perovskites a léiríodh le déanaí a n-éifeachtúlacht agus a éifeachtúlacht. Tugtar "coimpléisc fhótaisintéiseacha" ar na hábhair seo freisin. Úsáideadh iad chun éifeachtúlacht cealla gréine a mhéadú. Meastar go ndéanfar iad a thráchtálú laistigh de na blianta beaga amach romhainn. I gcomparáid le sileacan, tá perovskites réasúnta saor agus tá raon leathan feidhmeanna féideartha acu.

Is féidir perovskites a chomhcheangal le hábhair sileacain chun cealla gréine éifeachtacha agus marthanacha a chruthú. Is féidir le cealla gréine criostail perovskite a bheith 20 faoin gcéad níos éifeachtaí ná sileacan. Tá leibhéil éifeachtúlachta taifeadta suas le 28 faoin gcéad léirithe ag ábhair perovskite agus Si-PV freisin. Ina theannta sin, tá teicneolaíocht dé-aghaidheach forbartha ag taighdeoirí a chuireann ar chumas na gcealla gréine fuinneamh a bhailiú ó dhá thaobh an phainéil. Tá sé seo thar a bheith tairbheach d’fheidhmchláir tráchtála, toisc go sábhálann sé airgead ar chostais suiteála.

Chomh maith le perovskites, tá taighdeoirí ag fiosrú ábhar a fhéadann gníomhú mar iompróirí luchta nó mar ionsúirí solais. Is féidir leis na hábhair seo cabhrú le cealla gréine a dhéanamh níos eacnamaíche freisin. Is féidir leo cabhrú freisin le painéil a chruthú atá níos lú so-ghabhálach i leith damáiste.

Tá taighdeoirí ag obair faoi láthair ar chill ghréine Tandem Perovskite thar a bheith éifeachtach a chruthú. Táthar ag súil go ndéanfar an chill seo a thráchtálú sna blianta beaga amach romhainn. Tá na taighdeoirí ag comhoibriú le Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe agus leis an National Science Foundation.

Ina theannta sin, tá taighdeoirí ag obair ar mhodhanna nua chun fuinneamh gréine a bhailiú sa dorchadas. Áirítear leis na modhanna seo driogadh gréine, a úsáideann teas an phainéil chun uisce a íonú. Tá na teicnící seo á dtástáil in Ollscoil Stanford.

Tá taighdeoirí ag fiosrú úsáid gléasanna PV teirmeadraíochta freisin. Úsáideann na gléasanna seo teas ón bpainéal chun leictreachas a ghiniúint san oíche. Is féidir leis an teicneolaíocht seo a bheith an-úsáideach in aeráidí fuara ina bhfuil éifeachtúlacht phainéil teoranta. Is féidir le teocht na gcealla ardú go dtí níos mó ná 25 céim Celsius ar dhíon dorcha. Is féidir na cealla a fhuarú le huisce freisin, rud a fhágann go bhfuil siad níos éifeachtaí.

Le déanaí, d’aimsigh na taighdeoirí seo úsáid cealla gréine solúbtha freisin. Is féidir leis na painéil seo seasamh in aghaidh tumoideachais in uisce agus tá siad thar a bheith éadrom. Tá siad in ann seasamh in aghaidh carr a bheith ag rith tharstu freisin. Tacaíonn Clár Teorainneacha Gréine Chomhghuaillíocht Eni-MIT lena dtaighde. D’éirigh leo modh nua a fhorbairt chun cealla PV a thástáil freisin.

Tá an taighde is déanaí ar phainéil fhótavoltacha dírithe ar theicneolaíochtaí a fhorbairt atá níos éifeachtaí, níos saoire agus níos marthanaí. Tá na hiarrachtaí taighde seo á ndéanamh ag raon leathan grúpaí sna Stáit Aontaithe agus ar fud an domhain. I measc na dteicneolaíochtaí is geallta tá cealla gréine tanaí scannáin den dara glúin agus cealla gréine solúbtha.