Die neueste Forschung zu Photovoltaikmodulen

Derzeit arbeiten Forscher an drei Hauptbereichen der Photovoltaikforschung: kristallines Silizium, Perowskite und flexible Solarzellen.Die drei Bereiche ergänzen sich gegenseitig und haben das Potenzial, die Photovoltaik-Technologie noch effizienter zu machen.

Kristallines Silizium ist das am häufigsten verwendete Halbleitermaterial in Solarmodulen.Allerdings liegt seine Effizienz weit unter der theoretischen Grenze.Daher haben Forscher begonnen, sich auf die Entwicklung fortschrittlicher kristalliner PVs zu konzentrieren.Das National Renewable Energy Laboratory konzentriert sich derzeit auf die Entwicklung von III-V-Multijunction-Materialien, von denen ein Wirkungsgrad von bis zu 30 % erwartet wird.

Perowskite sind ein relativ neuer Solarzellentyp, der sich kürzlich als effektiv und effizient erwiesen hat.Diese Materialien werden auch als „photosynthetische Komplexe“ bezeichnet.Sie werden eingesetzt, um die Effizienz von Solarzellen zu steigern.Es wird erwartet, dass sie in den nächsten Jahren kommerzialisiert werden.Im Vergleich zu Silizium sind Perowskite relativ kostengünstig und haben ein breites Anwendungsspektrum.

Perowskite können mit Siliziummaterialien kombiniert werden, um eine effektive und langlebige Solarzelle zu schaffen.Perowskit-Kristall-Solarzellen können 20 Prozent effizienter sein als Silizium.Auch Perowskit- und Si-PV-Materialien haben Rekordwirkungsgrade von bis zu 28 Prozent gezeigt.Darüber hinaus haben Forscher eine bifaziale Technologie entwickelt, die es den Solarzellen ermöglicht, Energie von beiden Seiten des Panels zu gewinnen.Dies ist besonders für gewerbliche Anwendungen von Vorteil, da dadurch Installationskosten gespart werden.

Neben Perowskiten erforschen Forscher auch Materialien, die als Ladungsträger oder Lichtabsorber fungieren können.Diese Materialien können auch dazu beitragen, Solarzellen wirtschaftlicher zu machen.Sie können auch dazu beitragen, Paneele zu schaffen, die weniger anfällig für Beschädigungen sind.

Forscher arbeiten derzeit an der Entwicklung einer äußerst effizienten Tandem-Perowskit-Solarzelle.Es wird erwartet, dass diese Zelle in den nächsten Jahren kommerzialisiert wird.Die Forscher arbeiten mit dem US-Energieministerium und der National Science Foundation zusammen.

Darüber hinaus arbeiten Forscher auch an neuen Methoden, um Sonnenenergie im Dunkeln zu gewinnen.Zu diesen Methoden gehört die Solardestillation, bei der die Wärme des Panels zur Reinigung von Wasser genutzt wird.Diese Techniken werden an der Stanford University getestet.

Forscher untersuchen auch den Einsatz thermoradiativer PV-Geräte.Diese Geräte nutzen die Wärme des Panels, um nachts Strom zu erzeugen.Diese Technologie kann besonders in kalten Klimazonen nützlich sein, in denen die Moduleffizienz begrenzt ist.Auf einem dunklen Dach kann die Temperatur der Zellen auf über 25 °C ansteigen.Die Zellen können auch durch Wasser gekühlt werden, was sie effektiver macht.

Diese Forscher haben kürzlich auch die Verwendung flexibler Solarzellen entdeckt.Diese Platten halten dem Eintauchen in Wasser stand und sind extrem leicht.Sie halten auch einem Überfahren durch ein Auto stand.Ihre Forschung wird vom Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program unterstützt.Außerdem konnten sie eine neue Methode zum Testen von PV-Zellen entwickeln.

Die neueste Forschung zu Photovoltaikmodulen konzentriert sich auf die Entwicklung effizienterer, kostengünstigerer und langlebigerer Technologien.Diese Forschungsbemühungen werden von einer Vielzahl von Gruppen in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt durchgeführt.Zu den vielversprechendsten Technologien gehören Dünnschichtsolarzellen der zweiten Generation und flexible Solarzellen.