Фотоэлектрлік панельдер туралы соңғы зерттеулер

Қазіргі уақытта зерттеушілер фотоэлектрлік зерттеулердің үш негізгі бағытымен жұмыс істеуде: кристалды кремний, перовскит және икемді күн батареялары.Үш аймақ бір-бірін толықтырады және олардың фотоэлектрлік технологияны одан да тиімдірек ету мүмкіндігі бар.

Кристалды кремний - күн панельдерінде ең жиі қолданылатын жартылай өткізгіш материал.Дегенмен, оның тиімділігі теориялық шектен әлдеқайда төмен.Сондықтан зерттеушілер жетілдірілген кристалдық PV-ларды дамытуға назар аудара бастады.Жаңартылатын энергия көздерінің ұлттық зертханасы қазіргі уақытта тиімділік деңгейі 30%-ға дейін болатын III-V көптүйінді материалдарын әзірлеуге көңіл бөлуде.

Перовскит - бұл жақында тиімді және тиімді екендігі көрсетілген күн батареясының салыстырмалы жаңа түрі.Бұл материалдарды «фотосинтетикалық кешендер» деп те атайды.Олар күн батареяларының тиімділігін арттыру үшін қолданылған.Олар алдағы бірнеше жылда коммерцияланады деп күтілуде.Кремниймен салыстырғанда перовскиттер салыстырмалы түрде арзан және қолданудың кең ауқымына ие.

Перовскиттерді кремний материалдарымен біріктіріп, тиімді және берік күн батареясын жасауға болады.Перовскит кристалды күн батареялары кремнийге қарағанда 20 пайызға тиімдірек болуы мүмкін.Перовскит және Si-PV материалдары да 28 пайызға дейін рекордтық тиімділік деңгейін көрсетті.Сонымен қатар, зерттеушілер күн батареяларына панельдің екі жағынан энергия жинауға мүмкіндік беретін екі жақты технологияны әзірледі.Бұл әсіресе коммерциялық қолданбалар үшін тиімді, себебі орнату шығындарын үнемдейді.

Перовскиттерден басқа, зерттеушілер заряд тасымалдаушы немесе жарық сіңіргіш ретінде әрекет ете алатын материалдарды да зерттеп жатыр.Бұл материалдар күн батареяларын үнемді етуге де көмектеседі.Олар сондай-ақ зақымдануға бейім емес панельдерді жасауға көмектеседі.

Қазіргі уақытта зерттеушілер өте тиімді Tandem Perovskite күн батареясын жасау үстінде.Бұл ұяшық алдағы екі жылда коммерцияланады деп күтілуде.Зерттеушілер АҚШ Энергетика министрлігімен және Ұлттық ғылым қорымен ынтымақтасады.

Сонымен қатар, зерттеушілер қараңғыда күн энергиясын жинаудың жаңа әдістерімен де айналысуда.Бұл әдістер суды тазарту үшін панельдегі жылуды пайдаланатын күн дистилляциясын қамтиды.Бұл әдістер Стэнфорд университетінде сынақтан өтуде.

Зерттеушілер сонымен қатар терморадиативті PV құрылғыларын қолдануды зерттеп жатыр.Бұл құрылғылар түнде электр энергиясын өндіру үшін панельдегі жылуды пайдаланады.Бұл технология әсіресе панельдің тиімділігі шектеулі суық климатта пайдалы болуы мүмкін.Қараңғы төбеде ұяшықтардың температурасы 25°С-тан жоғары көтерілуі мүмкін.Жасушаларды сумен де салқындатуға болады, бұл оларды тиімдірек етеді.

Бұл зерттеушілер жақында икемді күн батареяларын пайдалануды анықтады.Бұл панельдер суға батуға төтеп бере алады және өте жеңіл.Олар сондай-ақ көліктің басып кетуіне төтеп бере алады.Олардың зерттеулеріне Eni-MIT Alliance Solar Frontiers бағдарламасы қолдау көрсетеді.Олар сонымен қатар PV жасушаларын сынаудың жаңа әдісін жасай алды.

Фотоэлектрлік панельдер бойынша соңғы зерттеулер тиімдірек, арзанырақ және ұзаққа созылатын технологияларды дамытуға бағытталған.Бұл зерттеу әрекеттерін Америка Құрама Штаттарында және бүкіл әлемде кең ауқымды топтар жүргізеді.Ең перспективалы технологияларға екінші ұрпақтың жұқа қабықшалы күн батареялары мен икемді күн батареялары жатады.