ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్‌లపై తాజా పరిశోధన

ప్రస్తుతం, పరిశోధకులు ఫోటోవోల్టాయిక్స్ పరిశోధనలో మూడు ప్రధాన రంగాలపై పని చేస్తున్నారు: స్ఫటికాకార సిలికాన్, పెరోవ్‌స్కైట్‌లు మరియు సౌకర్యవంతమైన సౌర ఘటాలు. ఈ మూడు ప్రాంతాలు ఒకదానికొకటి పరిపూరకంగా ఉంటాయి మరియు అవి ఫోటోవోల్టాయిక్ సాంకేతికతను మరింత సమర్థవంతంగా చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి.

సౌర ఫలకాలలో స్ఫటికాకార సిలికాన్ సాధారణంగా ఉపయోగించే సెమీకండక్టింగ్ పదార్థం. అయితే, దాని సామర్థ్యం సైద్ధాంతిక పరిమితి కంటే చాలా తక్కువ. అందువల్ల, పరిశోధకులు అధునాతన స్ఫటికాకార PVలను అభివృద్ధి చేయడంపై దృష్టి పెట్టడం ప్రారంభించారు. నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ ప్రస్తుతం 30% వరకు సామర్థ్య స్థాయిలను కలిగి ఉంటుందని అంచనా వేసే III-V మల్టీజంక్షన్ పదార్థాలను అభివృద్ధి చేయడంపై దృష్టి సారిస్తోంది.

పెరోవ్‌స్కైట్‌లు సాపేక్షంగా కొత్త రకం సౌర ఘటం, ఇవి ఇటీవల ప్రభావవంతంగా మరియు సమర్థవంతంగా ఉన్నాయని నిరూపించబడ్డాయి. ఈ పదార్థాలను "కిరణజన్య సంయోగక్రియ సముదాయాలు" అని కూడా పిలుస్తారు. సౌర ఘటాల సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి వీటిని ఉపయోగించారు. రాబోయే కొన్ని సంవత్సరాలలో అవి వాణిజ్యీకరించబడతాయని భావిస్తున్నారు. సిలికాన్‌తో పోలిస్తే, పెరోవ్‌స్కైట్‌లు సాపేక్షంగా చవకైనవి మరియు విస్తృత శ్రేణి సంభావ్య అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటాయి.

పెరోవ్‌స్కైట్‌లను సిలికాన్ పదార్థాలతో కలిపి ప్రభావవంతమైన మరియు మన్నికైన సౌర ఘటాన్ని సృష్టించవచ్చు. పెరోవ్‌స్కైట్ క్రిస్టల్ సౌర ఘటాలు సిలికాన్ కంటే 20 శాతం ఎక్కువ సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి. పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు Si-PV పదార్థాలు కూడా రికార్డు స్థాయిలో 28 శాతం వరకు సామర్థ్య స్థాయిలను చూపించాయి. అదనంగా, పరిశోధకులు సౌర ఘటాలు ప్యానెల్ యొక్క రెండు వైపుల నుండి శక్తిని సేకరించడానికి వీలు కల్పించే బైఫేషియల్ టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేశారు. ఇది వాణిజ్య అనువర్తనాలకు ప్రత్యేకంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది సంస్థాపనా ఖర్చులపై డబ్బు ఆదా చేస్తుంది.

పెరోవ్‌స్కైట్‌లతో పాటు, ఛార్జ్ క్యారియర్‌లుగా లేదా కాంతి శోషకాలుగా పనిచేయగల పదార్థాలను కూడా పరిశోధకులు అన్వేషిస్తున్నారు. ఈ పదార్థాలు సౌర ఘటాలను మరింత పొదుపుగా చేయడానికి కూడా సహాయపడతాయి. దెబ్బతినడానికి తక్కువ అవకాశం ఉన్న ప్యానెల్‌లను రూపొందించడానికి కూడా ఇవి సహాయపడతాయి.

పరిశోధకులు ప్రస్తుతం అత్యంత సమర్థవంతమైన టెన్డం పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాన్ని రూపొందించే పనిలో ఉన్నారు. ఈ ఘటం రాబోయే రెండు సంవత్సరాలలో వాణిజ్యీకరించబడుతుందని భావిస్తున్నారు. పరిశోధకులు US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ మరియు నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్‌తో కలిసి పనిచేస్తున్నారు.

అదనంగా, పరిశోధకులు చీకటిలో సౌరశక్తిని సేకరించే కొత్త పద్ధతులపై కూడా పని చేస్తున్నారు. ఈ పద్ధతుల్లో సౌర స్వేదనం కూడా ఉంది, ఇది ప్యానెల్ నుండి వేడిని ఉపయోగించి నీటిని శుద్ధి చేస్తుంది. ఈ పద్ధతులను స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పరీక్షిస్తున్నారు.

థర్మోరేడియేటివ్ PV పరికరాల వాడకాన్ని కూడా పరిశోధకులు పరిశీలిస్తున్నారు. ఈ పరికరాలు రాత్రిపూట విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్యానెల్ నుండి వేడిని ఉపయోగిస్తాయి. ప్యానెల్ సామర్థ్యం పరిమితంగా ఉన్న చల్లని వాతావరణంలో ఈ సాంకేతికత ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడుతుంది. చీకటి పైకప్పుపై కణాల ఉష్ణోగ్రత 25°C కంటే ఎక్కువగా పెరుగుతుంది. కణాలను నీటితో కూడా చల్లబరుస్తుంది, ఇది వాటిని మరింత ప్రభావవంతంగా చేస్తుంది.

ఈ పరిశోధకులు ఇటీవలే ఫ్లెక్సిబుల్ సౌర ఘటాల వాడకాన్ని కూడా కనుగొన్నారు. ఈ ప్యానెల్లు నీటిలో మునిగిపోవడాన్ని తట్టుకోగలవు మరియు చాలా తేలికగా ఉంటాయి. అవి కారు కింద పడితే తట్టుకోగలవు. వారి పరిశోధనకు Eni-MIT అలయన్స్ సోలార్ ఫ్రాంటియర్స్ ప్రోగ్రామ్ మద్దతు ఇస్తుంది. వారు PV కణాలను పరీక్షించే కొత్త పద్ధతిని కూడా అభివృద్ధి చేయగలిగారు.

ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్స్‌పై తాజా పరిశోధన మరింత సమర్థవంతమైన, తక్కువ ఖరీదైన మరియు మరింత మన్నికైన సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడంపై దృష్టి పెట్టింది. ఈ పరిశోధన ప్రయత్నాలను యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా విస్తృత శ్రేణి సమూహాలు నిర్వహిస్తున్నాయి. అత్యంత ఆశాజనకమైన సాంకేతికతలలో రెండవ తరం సన్నని-పొర సౌర ఘటాలు మరియు సౌకర్యవంతమైన సౌర ఘటాలు ఉన్నాయి.