Den nyeste forskningen på solcellepaneler

For tiden jobber forskere med tre hovedområder innen solcelleforskning: krystallinsk silisium, perovskitter og fleksible solceller. De tre områdene komplementerer hverandre, og de har potensial til å gjøre solcelleteknologien enda mer effektiv.

Krystallinsk silisium er det mest brukte halvledende materialet i solcellepaneler. Effektiviteten er imidlertid mye under den teoretiske grensen. Derfor har forskere begynt å fokusere på å utvikle avanserte krystallinske PV-er. Det nasjonale laboratoriet for fornybar energi fokuserer for tiden på å utvikle III-V multijunksjonsmaterialer som forventes å ha effektivitetsnivåer på opptil 30 %.

Perovskitter er en relativt ny type solcelle som nylig har vist seg å være effektive og virkningsfulle. Disse materialene blir også referert til som "fotosyntetiske komplekser". De har blitt brukt til å øke effektiviteten til solceller. De forventes å bli kommersialisert i løpet av de neste årene. Sammenlignet med silisium er perovskitter relativt billige og har et bredt spekter av potensielle bruksområder.

Perovskitter kan kombineres med silisiummaterialer for å lage en effektiv og holdbar solcelle. Perovskittkrystallsolceller kan være 20 prosent mer effektive enn silisium. Perovskitt- og Si-PV-materialer har også vist rekordhøye effektivitetsnivåer på opptil 28 prosent. I tillegg har forskere utviklet bifacial teknologi som gjør det mulig for solcellene å høste energi fra begge sider av panelet. Dette er spesielt gunstig for kommersielle applikasjoner, da det sparer penger på installasjonskostnader.

I tillegg til perovskitter utforsker forskere også materialer som kan fungere som ladningsbærere eller lysabsorbenter. Disse materialene kan også bidra til å gjøre solceller mer økonomiske. De kan også bidra til å lage paneler som er mindre utsatt for skade.

Forskere jobber for tiden med å lage en ekstremt effektiv tandem perovskitt-solcelle. Denne cellen forventes å bli kommersialisert i løpet av de neste par årene. Forskerne samarbeider med det amerikanske energidepartementet og National Science Foundation.

I tillegg jobber forskere også med nye metoder for å høste solenergi i mørket. Disse metodene inkluderer soldestillasjon, som bruker varmen fra panelet til å rense vann. Disse teknikkene testes ved Stanford University.

Forskere undersøker også bruken av termoradiative PV-enheter. Disse enhetene bruker varme fra panelet til å generere strøm om natten. Denne teknologien kan være spesielt nyttig i kalde klimaer der paneleffektiviteten er begrenset. Temperaturen på cellene kan øke til mer enn 25 grader C på et mørkt tak. Cellene kan også kjøles ned med vann, noe som gjør dem mer effektive.

Disse forskerne har også nylig oppdaget bruken av fleksible solceller. Disse panelene tåler nedsenking i vann og er ekstremt lette. De tåler også å bli påkjørt av en bil. Forskningen deres støttes av Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program. De har også vært i stand til å utvikle en ny metode for å teste PV-celler.

Den nyeste forskningen på solcellepaneler fokuserer på å utvikle teknologier som er mer effektive, rimeligere og mer holdbare. Denne forskningsinnsatsen utføres av en rekke grupper i USA og rundt om i verden. De mest lovende teknologiene inkluderer andre generasjons tynnfilmsolceller og fleksible solceller.