Nejnovější výzkum fotovoltaických panelů

V současné době vědci pracují na třech hlavních oblastech výzkumu fotovoltaiky: krystalický křemík, perovskity a flexibilní solární články.Tyto tři oblasti se vzájemně doplňují a mají potenciál ještě více zefektivnit fotovoltaickou technologii.

Krystalický křemík je nejběžněji používaným polovodičovým materiálem v solárních panelech.Jeho účinnost je však hodně pod teoretickou hranicí.Vědci se proto začali zaměřovat na vývoj pokročilých krystalických PV.Národní laboratoř pro obnovitelnou energii se v současné době zaměřuje na vývoj III-V multijunction materiálů, u kterých se očekává, že budou mít účinnost až 30 %.

Perovskity jsou relativně novým typem solárních článků, které se nedávno ukázaly jako účinné a efektivní.Tyto materiály jsou také označovány jako "fotosyntetické komplexy".Byly použity ke zvýšení účinnosti solárních článků.Očekává se, že během několika příštích let budou uvedeny na trh.Ve srovnání s křemíkem jsou perovskity relativně levné a mají širokou škálu potenciálních aplikací.

Perovskity lze kombinovat se silikonovými materiály a vytvořit tak efektivní a odolný solární článek.Solární články z perovskitových krystalů mohou být o 20 procent účinnější než křemíkové.Perovskit a Si-PV materiály také vykázaly rekordní úroveň účinnosti až 28 procent.Kromě toho výzkumníci vyvinuli bifaciální technologii, která umožňuje solárním článkům získávat energii z obou stran panelu.To je výhodné zejména pro komerční aplikace, protože šetří peníze na náklady na instalaci.

Kromě perovskitů vědci zkoumají také materiály, které mohou fungovat jako nosiče náboje nebo absorbéry světla.Tyto materiály mohou také pomoci učinit solární články ekonomičtějšími.Mohou také pomoci vytvořit panely, které jsou méně náchylné k poškození.

Vědci v současné době pracují na vytvoření extrémně účinného tandemového perovskitového solárního článku.Očekává se, že tato buňka bude uvedena na trh v příštích několika letech.Vědci spolupracují s americkým ministerstvem energetiky a National Science Foundation.

Kromě toho vědci také pracují na nových metodách získávání sluneční energie ve tmě.Tyto metody zahrnují solární destilaci, která využívá teplo z panelu k čištění vody.Tyto techniky jsou testovány na Stanfordské univerzitě.

Vědci také zkoumají použití termoradiačních fotovoltaických zařízení.Tato zařízení využívají teplo z panelu k výrobě elektřiny v noci.Tato technologie může být zvláště užitečná v chladném klimatu, kde je efektivita panelu omezená.Teplota článků se může na tmavé střeše zvýšit až na více než 25°C.Články mohou být také chlazeny vodou, což je činí efektivnějšími.

Tito výzkumníci také nedávno objevili použití flexibilních solárních článků.Tyto panely vydrží ponoření do vody a jsou extrémně lehké.Vydrží i přejetí autem.Jejich výzkum je podporován programem Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program.Dokázali také vyvinout novou metodu testování fotovoltaických článků.

Nejnovější výzkum v oblasti fotovoltaických panelů se zaměřuje na vývoj technologií, které jsou účinnější, levnější a odolnější.Toto výzkumné úsilí provádí široká škála skupin ve Spojených státech a po celém světě.Mezi nejslibnější technologie patří tenkovrstvé solární články druhé generace a flexibilní solární články.