Fotovoltaik panellar bo'yicha so'nggi tadqiqotlar

Hozirgi vaqtda tadqiqotchilar fotovoltaik tadqiqotlarning uchta asosiy yo'nalishi ustida ishlamoqdalar: kristalli kremniy, perovskitlar va egiluvchan quyosh batareyalari. Bu uch yo'nalish bir-birini to'ldiradi va fotovoltaik texnologiyani yanada samaraliroq qilish salohiyatiga ega.

Kristall kremniy quyosh panellarida eng ko'p ishlatiladigan yarimo'tkazgich materialdir. Biroq, uning samaradorligi nazariy chegaradan ancha past. Shuning uchun tadqiqotchilar ilg'or kristalli fotovoltaiklarni ishlab chiqishga e'tibor qaratishni boshladilar. Milliy qayta tiklanadigan energiya laboratoriyasi hozirda samaradorlik darajasi 30% gacha bo'lishi kutilgan III-V ko'p tarmoqli materiallarni ishlab chiqishga e'tibor qaratmoqda.

Perovskitlar nisbatan yangi turdagi quyosh batareyasi bo'lib, yaqinda samarali va tejamkor ekanligi isbotlangan. Bu materiallar "fotosintetik komplekslar" deb ham ataladi. Ular quyosh batareyalarining samaradorligini oshirish uchun ishlatilgan. Ular keyingi bir necha yil ichida tijoratlashtirilishi kutilmoqda. Kremniy bilan solishtirganda, perovskitlar nisbatan arzon va keng qo'llanilish doirasiga ega.

Perovskitlarni kremniy materiallari bilan birlashtirib, samarali va bardoshli quyosh batareyasini yaratish mumkin. Perovskit kristalli quyosh batareyalari kremniyga qaraganda 20 foizga samaraliroq bo'lishi mumkin. Perovskit va Si-PV materiallari ham rekord darajadagi 28 foizgacha samaradorlikni ko'rsatdi. Bundan tashqari, tadqiqotchilar quyosh batareyalariga panelning ikkala tomonidan energiya yig'ish imkonini beruvchi bifasial texnologiyani ishlab chiqdilar. Bu, ayniqsa, tijorat maqsadlarida qo'llaniladigan dasturlar uchun foydalidir, chunki u o'rnatish xarajatlarini tejaydi.

Perovskitlardan tashqari, tadqiqotchilar zaryad tashuvchilar yoki yorug'likni yutuvchilar vazifasini bajara oladigan materiallarni ham o'rganmoqdalar. Ushbu materiallar quyosh batareyalarini tejamkorroq qilishga yordam beradi. Ular, shuningdek, shikastlanishga kamroq moyil bo'lgan panellarni yaratishga yordam beradi.

Tadqiqotchilar hozirda juda samarali Tandem Perovskit quyosh batareyasini yaratish ustida ishlamoqdalar. Ushbu batareya keyingi bir necha yil ichida tijoratlashtirilishi kutilmoqda. Tadqiqotchilar AQSh Energetika vazirligi va Milliy fan jamg'armasi bilan hamkorlik qilmoqdalar.

Bundan tashqari, tadqiqotchilar qorong'ida quyosh energiyasini yig'ishning yangi usullari ustida ham ishlamoqdalar. Bu usullar paneldan chiqadigan issiqlikni suvni tozalash uchun ishlatadigan quyosh distillashini o'z ichiga oladi. Ushbu usullar Stenford universitetida sinovdan o'tkazilmoqda.

Tadqiqotchilar shuningdek, termal nurlanishli fotovoltaik qurilmalardan foydalanishni ham o'rganmoqdalar. Ushbu qurilmalar kechasi elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun paneldan chiqadigan issiqlikdan foydalanadilar. Ushbu texnologiya, ayniqsa, panel samaradorligi cheklangan sovuq iqlim sharoitida foydali bo'lishi mumkin. Qorong'u tomdagi batareyalarning harorati 25 darajadan yuqori bo'lishi mumkin. Batareyalarni suv bilan ham sovutish mumkin, bu ularni yanada samarali qiladi.

Ushbu tadqiqotchilar yaqinda egiluvchan quyosh batareyalaridan foydalanishni kashf etishdi. Ushbu panellar suvga botirishga bardosh bera oladi va juda yengil. Ular, shuningdek, mashina bosib ketishiga ham bardosh bera oladi. Ularning tadqiqotlari Eni-MIT Alliance Solar Frontiers dasturi tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Ular shuningdek, fotovoltaik batareyalarni sinashning yangi usulini ishlab chiqishga muvaffaq bo'lishdi.

Fotovoltaik panellar bo'yicha so'nggi tadqiqotlar samaraliroq, arzonroq va bardoshliroq texnologiyalarni ishlab chiqishga qaratilgan. Ushbu tadqiqot ishlari Qo'shma Shtatlar va butun dunyoda turli guruhlar tomonidan olib borilmoqda. Eng istiqbolli texnologiyalar qatoriga ikkinchi avlod yupqa plyonkali quyosh batareyalari va moslashuvchan quyosh batareyalari kiradi.