Последние исследования фотоэлектрических панелей

В настоящее время исследователи работают над тремя основными направлениями фотоэлектрических исследований: кристаллический кремний, перовскиты и гибкие солнечные элементы.Эти три области дополняют друг друга и потенциально могут сделать фотоэлектрические технологии еще более эффективными.

Кристаллический кремний является наиболее часто используемым полупроводниковым материалом в солнечных батареях.Однако его эффективность значительно ниже теоретического предела.Поэтому исследователи начали концентрироваться на разработке усовершенствованных кристаллических фотоэлектрических модулей.Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии в настоящее время занимается разработкой многопереходных материалов III-V, эффективность которых, как ожидается, достигнет 30%.

Перовскиты — это относительно новый тип солнечных элементов, эффективность и эффективность которых недавно была доказана.Эти материалы также называют «фотосинтетическими комплексами».Их использовали для повышения эффективности солнечных батарей.Ожидается, что в ближайшие несколько лет они станут коммерциализированы.По сравнению с кремнием перовскиты относительно недороги и имеют широкий спектр потенциальных применений.

Перовскиты можно комбинировать с кремниевыми материалами для создания эффективных и долговечных солнечных батарей.Солнечные элементы на кристалле перовскита могут быть на 20 процентов эффективнее кремниевых.Перовскит и Si-PV материалы также показали рекордный уровень эффективности — до 28 процентов.Кроме того, исследователи разработали двустороннюю технологию, которая позволяет солнечным элементам собирать энергию с обеих сторон панели.Это особенно выгодно для коммерческих приложений, поскольку позволяет сэкономить деньги на установке.

Помимо перовскитов, исследователи также изучают материалы, которые могут действовать как носители заряда или поглотители света.Эти материалы также могут помочь сделать солнечные элементы более экономичными.Они также могут помочь создать панели, менее подверженные повреждениям.

В настоящее время исследователи работают над созданием чрезвычайно эффективного солнечного элемента из тандемного перовскита.Ожидается, что эта ячейка будет коммерциализирована в ближайшие пару лет.Исследователи сотрудничают с Министерством энергетики США и Национальным научным фондом.

Кроме того, исследователи также работают над новыми методами сбора солнечной энергии в темноте.Эти методы включают солнечную дистилляцию, при которой для очистки воды используется тепло панели.Эти методы проходят испытания в Стэнфордском университете.

Исследователи также изучают возможность использования терморадиационных фотоэлектрических устройств.Эти устройства используют тепло панели для выработки электроэнергии в ночное время.Эта технология может быть особенно полезна в холодном климате, где эффективность панели ограничена.На темной крыше температура камер может достигать более 25 градусов Цельсия.Клетки также можно охлаждать водой, что делает их более эффективными.

Эти исследователи также недавно открыли возможность использования гибких солнечных батарей.Эти панели выдерживают погружение в воду и чрезвычайно легкие.Они также способны выдержать наезд автомобиля.Их исследования поддерживаются программой Eni-MIT Alliance Solar Frontiers.Им также удалось разработать новый метод тестирования фотоэлектрических ячеек.

Последние исследования фотоэлектрических панелей направлены на разработку более эффективных, менее дорогих и долговечных технологий.Эти исследовательские усилия проводятся широким кругом групп в Соединенных Штатах и ​​по всему миру.К наиболее перспективным технологиям относятся тонкопленочные солнечные элементы второго поколения и гибкие солнечные элементы.