Најнови истражувања за фотоволтаични панели

Моментално, истражувачите работат на три главни области на истражување на фотоволтаиката: кристален силициум, перовскити и флексибилни соларни ќелии. Трите области се комплементарни една со друга и имаат потенцијал да ја направат фотоволтаичната технологија уште поефикасна.

Кристалниот силициум е најчесто користениот полупроводнички материјал во сончевите панели. Сепак, неговата ефикасност е многу под теоретската граница. Затоа, истражувачите почнаа да се фокусираат на развој на напредни кристални фотоволтаични системи. Националната лабораторија за обновлива енергија моментално се фокусира на развој на III-V мултиспојни материјали за кои се очекува да имаат нивоа на ефикасност до 30%.

Перовскитите се релативно нов вид на сончеви ќелии за кои неодамна е докажано дека се ефикасни и ефикасни. Овие материјали се нарекуваат и „фотосинтетски комплекси“. Тие се користат за зголемување на ефикасноста на сончевите ќелии. Се очекува да станат комерцијализирани во следните неколку години. Во споредба со силициумот, перовскитите се релативно ефтини и имаат широк спектар на потенцијални примени.

Перовскитите можат да се комбинираат со силиконски материјали за да се создадат ефикасни и издржливи соларни ќелии. Кристалните соларни ќелии од перовскит можат да бидат 20 проценти поефикасни од силиконот. Перовскитите и Si-PV материјалите, исто така, покажаа рекордни нивоа на ефикасност до 28 проценти. Покрај тоа, истражувачите развија бифацијална технологија што им овозможува на сончевите ќелии да собираат енергија од двете страни на панелот. Ова е особено корисно за комерцијални апликации, бидејќи заштедува пари на трошоците за инсталација.

Покрај перовскитите, истражувачите истражуваат и материјали што можат да дејствуваат како носители на полнеж или апсорбери на светлина. Овие материјали исто така можат да помогнат да се направат соларните ќелии поекономични. Тие исто така можат да помогнат во создавањето панели што се помалку подложни на оштетување.

Истражувачите моментално работат на создавање на исклучително ефикасна тандем перовскитна соларна ќелија. Се очекува оваа ќелија да биде комерцијализирана во следните неколку години. Истражувачите соработуваат со Министерството за енергетика на САД и Националната научна фондација.

Покрај тоа, истражувачите работат и на нови методи за собирање сончева енергија во темница. Овие методи вклучуваат сончева дестилација, која ја користи топлината од панелот за прочистување на водата. Овие техники се тестираат на Универзитетот Стенфорд.

Истражувачите, исто така, истражуваат употреба на термозрадијативни фотоволтаични уреди. Овие уреди ја користат топлината од панелот за да генерираат електрична енергија ноќе. Оваа технологија може да биде особено корисна во ладни клими каде што ефикасноста на панелот е ограничена. Температурата на ќелиите може да се зголеми на повеќе од 25 степени Целзиусови на темен покрив. Ќелиите исто така можат да се ладат со вода, што ги прави поефикасни.

Овие истражувачи неодамна открија и употреба на флексибилни соларни ќелии. Овие панели можат да издржат потопување во вода и се екстремно лесни. Тие се исто така способни да издржат прегазување од автомобил. Нивното истражување е поддржано од програмата Eni-MIT Alliance Solar Frontiers. Тие исто така беа во можност да развијат нов метод за тестирање на фотоволтаични ќелии.

Најновите истражувања за фотоволтаичните панели се фокусирани на развој на технологии кои се поефикасни, поевтини и потрајни. Овие истражувачки напори ги спроведуваат широк спектар на групи во Соединетите Американски Држави и низ целиот свет. Најперспективните технологии вклучуваат тенкофилмски соларни ќелии од втора генерација и флексибилни соларни ќелии.