Hulumtimet më të fundit mbi panelet fotovoltaike

Aktualisht, studiuesit po punojnë në tre fusha kryesore të kërkimit fotovoltaik: silici kristalor, perovskitet dhe qelizat diellore fleksibile. Të treja fushat janë plotësuese të njëra-tjetrës dhe kanë potencialin ta bëjnë teknologjinë fotovoltaike edhe më efikase.

Siliconi kristalor është materiali gjysmëpërçues më i përdorur në panelet diellore. Megjithatë, efikasiteti i tij është shumë nën kufirin teorik. Prandaj, studiuesit kanë filluar të përqendrohen në zhvillimin e fotovoltaikëve kristalorë të përparuar. Laboratori Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme aktualisht po përqendrohet në zhvillimin e materialeve shumënyjore III-V që pritet të kenë nivele efikasiteti deri në 30%.

Perovskitet janë një lloj relativisht i ri i qelizave diellore që kohët e fundit është treguar se janë efektive dhe efikase. Këto materiale quhen edhe "komplekse fotosintetike". Ato janë përdorur për të rritur efikasitetin e qelizave diellore. Pritet që ato të komercializohen brenda pak viteve të ardhshme. Krahasuar me silikonin, perovskitet janë relativisht të lira dhe kanë një gamë të gjerë aplikimesh të mundshme.

Perovskitet mund të kombinohen me materiale silikoni për të krijuar një qelizë diellore efektive dhe të qëndrueshme. Qelizat diellore kristalore perovskite mund të jenë 20 përqind më efikase se silici. Materialet perovskite dhe Si-PV kanë treguar gjithashtu nivele rekord të efikasitetit deri në 28 përqind. Përveç kësaj, studiuesit kanë zhvilluar teknologji bifaciale që u mundëson qelizave diellore të mbledhin energji nga të dyja anët e panelit. Kjo është veçanërisht e dobishme për aplikimet komerciale, pasi kursen para në kostot e instalimit.

Përveç perovskiteve, studiuesit po eksplorojnë edhe materiale që mund të veprojnë si bartës të ngarkesës ose thithës të dritës. Këto materiale gjithashtu mund të ndihmojnë për t'i bërë qelizat diellore më ekonomike. Ato gjithashtu mund të ndihmojnë në krijimin e paneleve që janë më pak të ndjeshme ndaj dëmtimeve.

Studiuesit po punojnë aktualisht për krijimin e një qelize diellore Tandem Perovskite jashtëzakonisht efikase. Kjo qelizë pritet të komercializohet në dy vitet e ardhshme. Studiuesit po bashkëpunojnë me Departamentin e Energjisë të SHBA-së dhe Fondacionin Kombëtar të Shkencës.

Përveç kësaj, studiuesit po punojnë edhe mbi metoda të reja për mbledhjen e energjisë diellore në errësirë. Këto metoda përfshijnë distilimin diellor, i cili përdor nxehtësinë nga paneli për të pastruar ujin. Këto teknika po testohen në Universitetin e Stanfordit.

Studiuesit po hetojnë gjithashtu përdorimin e pajisjeve fotovoltaike termoreadiative. Këto pajisje përdorin nxehtësinë nga paneli për të gjeneruar energji elektrike natën. Kjo teknologji mund të jetë veçanërisht e dobishme në klimat e ftohta ku efikasiteti i panelit është i kufizuar. Temperatura e qelizave mund të rritet në më shumë se 25 gradë Celsius në një çati të errët. Qelizat gjithashtu mund të ftohen nga uji, gjë që i bën ato më efektive.

Këta studiues kanë zbuluar gjithashtu së fundmi përdorimin e qelizave diellore fleksibile. Këto panele mund t'i rezistojnë zhytjes në ujë dhe janë jashtëzakonisht të lehta. Ato janë gjithashtu në gjendje t'i rezistojnë shtypjes nga një makinë. Hulumtimi i tyre mbështetet nga Programi Eni-MIT Alliance Solar Frontiers. Ata gjithashtu kanë qenë në gjendje të zhvillojnë një metodë të re për testimin e qelizave fotovoltaike.

Hulumtimi më i fundit mbi panelet fotovoltaike është përqendruar në zhvillimin e teknologjive që janë më efikase, më pak të kushtueshme dhe më të qëndrueshme. Këto përpjekje kërkimore po kryhen nga një gamë e gjerë grupesh në Shtetet e Bashkuara dhe në mbarë botën. Teknologjitë më premtuese përfshijnë qelizat diellore me film të hollë të gjeneratës së dytë dhe qelizat diellore fleksibile.