Penyelidikan Terkini mengenai Panel Fotovoltaik

Pada masa ini, para penyelidik sedang menjalankan tiga bidang utama penyelidikan fotovoltaik: silikon kristal, perovskit dan sel suria fleksibel. Ketiga-tiga bidang ini saling melengkapi antara satu sama lain, dan ia berpotensi untuk menjadikan teknologi fotovoltaik lebih cekap.

Silikon kristal merupakan bahan semikonduktor yang paling biasa digunakan dalam panel solar. Walau bagaimanapun, kecekapannya jauh di bawah had teori. Oleh itu, para penyelidik telah mula menumpukan perhatian kepada pembangunan PV kristal termaju. Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan kini menumpukan perhatian kepada pembangunan bahan berbilang simpang III-V yang dijangka mempunyai tahap kecekapan sehingga 30%.

Perovskit ialah sejenis sel suria yang agak baharu yang baru-baru ini terbukti berkesan dan cekap. Bahan-bahan ini juga dirujuk sebagai "kompleks fotosintesis." Ia telah digunakan untuk meningkatkan kecekapan sel suria. Ia dijangka akan dikomersialkan dalam beberapa tahun akan datang. Berbanding dengan silikon, perovskit agak murah dan mempunyai pelbagai aplikasi yang berpotensi.

Perovskit boleh digabungkan dengan bahan silikon untuk menghasilkan sel solar yang berkesan dan tahan lama. Sel solar kristal perovskit boleh menjadi 20 peratus lebih cekap daripada silikon. Bahan perovskit dan Si-PV juga telah menunjukkan tahap kecekapan rekod sehingga 28 peratus. Di samping itu, para penyelidik telah membangunkan teknologi dwimuka yang membolehkan sel solar menuai tenaga daripada kedua-dua belah panel. Ini amat bermanfaat untuk aplikasi komersial, kerana ia menjimatkan wang ke atas kos pemasangan.

Selain perovskit, para penyelidik juga sedang meneroka bahan yang boleh bertindak sebagai pembawa cas atau penyerap cahaya. Bahan-bahan ini juga boleh membantu menjadikan sel suria lebih menjimatkan. Ia juga boleh membantu menghasilkan panel yang kurang terdedah kepada kerosakan.

Para penyelidik sedang berusaha mencipta sel solar Tandem Perovskite yang sangat cekap. Sel ini dijangka akan dikomersialkan dalam beberapa tahun akan datang. Para penyelidik sedang bekerjasama dengan Jabatan Tenaga AS dan Yayasan Sains Kebangsaan.

Di samping itu, para penyelidik juga sedang mengusahakan kaedah baharu untuk menuai tenaga suria dalam gelap. Kaedah ini termasuk penyulingan suria, yang menggunakan haba dari panel untuk menulenkan air. Teknik-teknik ini sedang diuji di Universiti Stanford.

Para penyelidik juga sedang menyiasat penggunaan peranti PV termoradiatif. Peranti ini menggunakan haba daripada panel untuk menjana elektrik pada waktu malam. Teknologi ini amat berguna dalam iklim sejuk di mana kecekapan panel adalah terhad. Suhu sel boleh meningkat kepada lebih daripada 25 darjah C di atas bumbung yang gelap. Sel juga boleh disejukkan dengan air, yang menjadikannya lebih berkesan.

Para penyelidik ini juga baru-baru ini menemui penggunaan sel solar fleksibel. Panel ini boleh menahan rendaman dalam air dan sangat ringan. Ia juga mampu menahan dilanggar kereta. Penyelidikan mereka disokong oleh Program Sempadan Solar Perikatan Eni-MIT. Mereka juga telah dapat membangunkan kaedah baharu untuk menguji sel PV.

Penyelidikan terkini mengenai panel fotovoltaik tertumpu pada pembangunan teknologi yang lebih cekap, kurang mahal dan lebih tahan lama. Usaha penyelidikan ini sedang dijalankan oleh pelbagai kumpulan di Amerika Syarikat dan di seluruh dunia. Teknologi yang paling menjanjikan termasuk sel solar filem nipis generasi kedua dan sel solar fleksibel.