Фотоэлектрдик панелдер боюнча акыркы изилдөөлөр

Учурда изилдөөчүлөр фотоэлектрикалык изилдөөнүн үч негизги багытынын үстүндө иштеп жатышат: кристаллдык кремний, перовскиттер жана ийкемдүү күн батареялары. Бул үч багыт бири-бирин толуктап турат жана фотоэлектрдик технологияны ого бетер натыйжалуу кылуу мүмкүнчүлүгүнө ээ.

Кристаллдык кремний күн батареяларында эң көп колдонулган жарым өткөргүч материал болуп саналат. Бирок, анын натыйжалуулугу теориялык чектен бир топ төмөн. Ошондуктан, изилдөөчүлөр өнүккөн кристаллдык фотоэлектрдик лампаларды иштеп чыгууга көңүл бура башташты. Улуттук кайра жаралуучу энергия лабораториясы учурда 30% га чейин натыйжалуулук деңгээлине ээ болот деп күтүлүүчү III-V көп өткөөлдүү материалдарды иштеп чыгууга көңүл буруп жатат.

Перовскиттер - жакында эле натыйжалуу жана эффективдүү экени далилденген салыштырмалуу жаңы күн батареясынын түрү. Бул материалдар "фотосинтетикалык комплекстер" деп да аталат. Алар күн батареяларынын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн колдонулган. Алар жакынкы бир нече жылдын ичинде коммерциялык максатта колдонулушу күтүлүүдө. Кремнийге салыштырмалуу перовскиттер салыштырмалуу арзан жана кеңири колдонулуучу мүмкүнчүлүктөргө ээ.

Перовскиттерди кремний материалдары менен айкалыштырып, натыйжалуу жана бышык күн батареясын түзүүгө болот. Перовскит кристаллынан жасалган күн батареялары кремнийге караганда 20 пайызга натыйжалуураак болушу мүмкүн. Перовскит жана Si-PV материалдары да 28 пайызга чейинки рекорддук натыйжалуулук деңгээлин көрсөтүштү. Мындан тышкары, изилдөөчүлөр күн батареяларына панелдин эки тарабынан тең энергия чогултууга мүмкүндүк берген бифациалдык технологияны иштеп чыгышты. Бул, айрыкча, коммерциялык колдонмолор үчүн пайдалуу, анткени ал орнотуу чыгымдарын үнөмдөйт.

Перовскиттерден тышкары, изилдөөчүлөр заряд ташуучулар же жарыкты сиңирүүчүлөр катары кызмат кыла турган материалдарды да изилдеп жатышат. Бул материалдар күн батареяларын үнөмдүү кылууга жардам берет. Алар ошондой эле бузулууга аз дуушар болгон панелдерди түзүүгө жардам берет.

Изилдөөчүлөр учурда өтө натыйжалуу тандем-перовскит күн батареясын түзүүнүн үстүндө иштеп жатышат. Бул батарея жакынкы бир-эки жылдын ичинде коммерциялаштырылат деп күтүлүүдө. Изилдөөчүлөр АКШнын Энергетика министрлиги жана Улуттук илим фонду менен кызматташып жатышат.

Мындан тышкары, изилдөөчүлөр караңгыда күн энергиясын чогултуунун жаңы ыкмаларынын үстүндө иштеп жатышат. Бул ыкмаларга панелден чыккан жылуулукту сууну тазалоо үчүн колдонгон күн дистилляциясы кирет. Бул ыкмалар Стэнфорд университетинде сыналып жатат.

Изилдөөчүлөр ошондой эле термоядролук фотоэлектрдик түзүлүштөрдү колдонууну изилдеп жатышат. Бул түзүлүштөр панелден чыккан жылуулукту түнкүсүн электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонушат. Бул технология панелдердин эффективдүүлүгү чектелүү болгон суук климатта өзгөчө пайдалуу болушу мүмкүн. Караңгы чатырда клеткалардын температурасы 25 градустан жогору көтөрүлүшү мүмкүн. Клеткаларды суу менен муздатууга да болот, бул аларды эффективдүү кылат.

Бул изилдөөчүлөр жакында эле ийкемдүү күн батареяларын колдонууну ачышты. Бул панелдер сууга чөмүлүүгө туруштук бере алат жана өтө жеңил. Алар ошондой эле унаанын тебеленишине туруштук бере алат. Алардын изилдөөсү Eni-MIT Alliance Solar Frontiers программасы тарабынан колдоого алынат. Алар ошондой эле күн батареяларын текшерүүнүн жаңы ыкмасын иштеп чыга алышты.

Фотоэлектрдик панелдер боюнча акыркы изилдөөлөр натыйжалуураак, арзаныраак жана бышыкыраак технологияларды иштеп чыгууга багытталган. Бул изилдөө иштери АКШда жана дүйнө жүзү боюнча ар кандай топтор тарабынан жүргүзүлүүдө. Эң келечектүү технологияларга экинчи муундагы жука пленкалуу күн батареялары жана ийкемдүү күн батареялары кирет.