Utafiti wa Hivi Punde wa Paneli za Photovoltaic

Hivi sasa, watafiti wanafanya kazi katika maeneo makuu matatu ya utafiti wa photovoltaics: silicon ya fuwele, perovskites na seli za jua zinazobadilika.Maeneo haya matatu yanakamilishana, na yana uwezo wa kufanya teknolojia ya photovoltaic iwe bora zaidi.

Silicon ya fuwele ndiyo nyenzo inayotumika zaidi ya upitishaji halvledare katika paneli za jua.Hata hivyo, ufanisi wake ni chini ya kikomo cha kinadharia.Kwa hiyo, watafiti wameanza kuzingatia kuendeleza PV za fuwele za juu.Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala kwa sasa inaangazia kutengeneza nyenzo za muunganisho wa III-V ambazo zinatarajiwa kuwa na viwango vya ufanisi vya hadi 30%.

Perovskites ni aina mpya ya seli ya jua ambayo hivi karibuni imeonyeshwa kuwa yenye ufanisi na yenye ufanisi.Nyenzo hizi pia hujulikana kama "magumu ya photosynthetic."Zimetumika kuongeza ufanisi wa seli za jua.Wanatarajiwa kuwa wa kibiashara ndani ya miaka michache ijayo.Ikilinganishwa na silicon, perovskites ni kiasi cha gharama nafuu na ina aina mbalimbali za matumizi ya uwezo.

Perovskites inaweza kuunganishwa na vifaa vya silicon ili kuunda seli ya jua yenye ufanisi na ya kudumu.Seli za jua za fuwele za Perovskite zinaweza kuwa na ufanisi zaidi wa asilimia 20 kuliko silicon.Nyenzo za Perovskite na Si-PV pia zimeonyesha viwango vya ufanisi vya rekodi vya hadi asilimia 28.Kwa kuongezea, watafiti wameunda teknolojia ya sura mbili ambayo huwezesha seli za jua kuvuna nishati kutoka pande zote mbili za paneli.Hii ni ya manufaa hasa kwa maombi ya kibiashara, kwani huokoa pesa kwa gharama za usakinishaji.

Mbali na perovskites, watafiti pia wanachunguza nyenzo ambazo zinaweza kufanya kama wabebaji wa malipo au vifyonza mwanga.Nyenzo hizi pia zinaweza kusaidia kufanya seli za jua kuwa za kiuchumi zaidi.Wanaweza pia kusaidia kuunda paneli ambazo haziathiriwi sana na uharibifu.

Watafiti kwa sasa wanafanya kazi kuunda seli ya jua ya Tandem Perovskite yenye ufanisi sana.Kiini hiki kinatarajiwa kuuzwa katika miaka michache ijayo.Watafiti wanashirikiana na Idara ya Nishati ya Marekani na Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi.

Kwa kuongezea, watafiti pia wanashughulikia njia mpya za kuvuna nishati ya jua gizani.Njia hizi ni pamoja na kunereka kwa jua, ambayo hutumia joto kutoka kwa paneli kusafisha maji.Mbinu hizi zinajaribiwa katika Chuo Kikuu cha Stanford.

Watafiti pia wanachunguza matumizi ya vifaa vya PV vya joto.Vifaa hivi hutumia joto kutoka kwa paneli ili kuzalisha umeme usiku.Teknolojia hii inaweza kuwa muhimu hasa katika hali ya hewa ya baridi ambapo ufanisi wa paneli ni mdogo.Joto la seli linaweza kuongezeka hadi zaidi ya 25degC kwenye paa la giza.Seli pia zinaweza kupozwa na maji, ambayo huwafanya kuwa na ufanisi zaidi.

Watafiti hawa pia wamegundua hivi karibuni matumizi ya seli za jua zinazobadilika.Paneli hizi zinaweza kustahimili kuzamishwa ndani ya maji na ni nyepesi sana.Pia wana uwezo wa kustahimili kukimbiwa na gari.Utafiti wao unaungwa mkono na Mpango wa Eni-MIT Alliance Solar Frontiers.Pia wameweza kutengeneza mbinu mpya ya kupima seli za PV.

Utafiti wa hivi punde zaidi kuhusu paneli za photovoltaic unalenga katika kuendeleza teknolojia ambazo ni bora zaidi, zisizo ghali na zinazodumu zaidi.Juhudi hizi za utafiti zinafanywa na makundi mbalimbali nchini Marekani na duniani kote.Teknolojia zinazoleta matumaini zaidi ni pamoja na seli za jua za filamu nyembamba za kizazi cha pili na seli zinazonyumbulika za jua.