უახლესი კვლევა ფოტოელექტრული პანელების შესახებ

ამჟამად მკვლევარები მუშაობენ ფოტოვოლტაიკის კვლევის სამ ძირითად მიმართულებაზე: კრისტალური სილიციუმი, პეროვსკიტები და მოქნილი მზის უჯრედები.სამი სფერო ერთმანეთს ავსებს და მათ აქვთ პოტენციალი, გახადონ ფოტოელექტრული ტექნოლოგია კიდევ უფრო ეფექტური.

კრისტალური სილიციუმი არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული ნახევარგამტარი მასალა მზის პანელებში.თუმცა, მისი ეფექტურობა გაცილებით დაბალია თეორიულ ზღვარზე.აქედან გამომდინარე, მკვლევარებმა დაიწყეს ფოკუსირება მოწინავე კრისტალური PV-ების განვითარებაზე.განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორია ამჟამად ფოკუსირებულია III-V მრავალკავშირიანი მასალების შემუშავებაზე, რომლებსაც მოსალოდნელია 30%-მდე ეფექტურობის დონე.

პეროვსკიტები მზის უჯრედების შედარებით ახალი სახეობაა, რომელიც ბოლო დროს აღმოჩნდა ეფექტური და ეფექტური.ამ მასალებს ასევე მოიხსენიებენ როგორც "ფოტოსინთეზურ კომპლექსებს".ისინი გამოიყენებოდა მზის უჯრედების ეფექტურობის გასაზრდელად.მათი კომერციალიზაცია მოსალოდნელია მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში.სილიკონთან შედარებით, პეროვსკიტები შედარებით იაფია და აქვთ პოტენციური გამოყენების ფართო სპექტრი.

პეროვსკიტები შეიძლება გაერთიანდეს სილიკონის მასალებთან ეფექტური და გამძლე მზის ელემენტის შესაქმნელად.პეროვსკიტის კრისტალური მზის უჯრედები შეიძლება იყოს 20 პროცენტით უფრო ეფექტური ვიდრე სილიკონი.პეროვსიტმა და Si-PV მასალებმა ასევე აჩვენეს ეფექტურობის რეკორდული დონე 28 პროცენტამდე.გარდა ამისა, მკვლევარებმა შეიმუშავეს ბიფაციალური ტექნოლოგია, რომელიც მზის უჯრედებს საშუალებას აძლევს მიიღონ ენერგია პანელის ორივე მხრიდან.ეს განსაკუთრებით სასარგებლოა კომერციული აპლიკაციებისთვის, რადგან დაზოგავს ფულს ინსტალაციის ხარჯებზე.

პეროვსკიტების გარდა, მკვლევარები ასევე იკვლევენ მასალებს, რომლებსაც შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც მუხტის მატარებელი ან სინათლის შთანთქმა.ამ მასალებს ასევე შეუძლია დაეხმაროს მზის უჯრედების უფრო ეკონომიურობას.მათ ასევე შეუძლიათ დაეხმარონ პანელების შექმნას, რომლებიც ნაკლებად მგრძნობიარეა დაზიანების მიმართ.

მკვლევარები ამჟამად მუშაობენ უკიდურესად ეფექტური Tandem Perovskite მზის ელემენტის შექმნაზე.ამ უჯრედის კომერციალიზაცია იგეგმება მომდევნო ორი წლის განმავლობაში.მკვლევარები თანამშრომლობენ აშშ-ს ენერგეტიკის დეპარტამენტთან და ეროვნულ სამეცნიერო ფონდთან.

გარდა ამისა, მკვლევარები ასევე მუშაობენ სიბნელეში მზის ენერგიის აღების ახალ მეთოდებზე.ეს მეთოდები მოიცავს მზის დისტილაციას, რომელიც იყენებს პანელის სითბოს წყლის გასაწმენდად.ამ ტექნიკის ტესტირება მიმდინარეობს სტენფორდის უნივერსიტეტში.

მკვლევარები ასევე იკვლევენ თერმორადიაციული PV მოწყობილობების გამოყენებას.ეს მოწყობილობები იყენებენ სითბოს პანელიდან ღამით ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად.ეს ტექნოლოგია განსაკუთრებით სასარგებლოა ცივ კლიმატში, სადაც პანელის ეფექტურობა შეზღუდულია.ბნელ სახურავზე უჯრედების ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს 25 გრადუსზე მეტ გრადუსამდე.უჯრედები ასევე შეიძლება გაცივდეს წყლით, რაც მათ უფრო ეფექტურს ხდის.

ამ მკვლევარებმა ასევე ახლახან აღმოაჩინეს მოქნილი მზის უჯრედების გამოყენება.ეს პანელები უძლებენ წყალში ჩაძირვას და ძალიან მსუბუქია.მათ ასევე შეუძლიათ გაუძლონ ავტომობილის გადავარდნას.მათ კვლევას მხარს უჭერს Eni-MIT Alliance Solar Frontiers პროგრამა.მათ ასევე შეძლეს PV უჯრედების ტესტირების ახალი მეთოდის შემუშავება.

ფოტოელექტრული პანელების უახლესი კვლევა ორიენტირებულია ტექნოლოგიების განვითარებაზე, რომლებიც უფრო ეფექტური, ნაკლებად ძვირი და უფრო გამძლეა.ამ კვლევით ძალისხმევას ახორციელებს ჯგუფების ფართო სპექტრი შეერთებულ შტატებში და მთელ მსოფლიოში.ყველაზე პერსპექტიული ტექნოლოგიები მოიცავს მეორე თაობის თხელი ფირის მზის უჯრედებს და მოქნილ მზის უჯრედებს.