Energia słoneczna jest coraz łatwiejsza w instalacji, a fotowoltaika stała się tańsza w ciągu ostatniej dekady.
To czyni je najpopularniejszym i najtańszym źródłem energii odnawialnej.
Dobra wiadomość jest taka, że w ostatnim czasie nastąpił przełom w dziedzinie technologii fotowoltaicznej. Innowacje te sygnalizują ciągły postęp w rozwoju energii słonecznej jako najlepszego wyboru w zakresie energii odnawialnej.
Przyjrzyjmy się tym aktualizacjom i zobaczmy, czy poprawią one przyjęcie na rynku technologii fotowoltaicznych.
1. Ultracienkie organiczne panele słoneczne „do druku na zamówienie”.
Opracowano nowy typ paneli słonecznych, który jest organiczny, ultracienki i można go drukować na zamówienie. Zespołowi naukowców i badaczy z Uniwersytetu w Surrey (Wielka Brytania) udało się opracować cienki panel słoneczny wykonany z materiałów organicznych, który można drukować na żądanie. Te panele słoneczne są w stanie pochłonąć o 25% więcej energii w porównaniu do swoich odpowiedników. Nawet gdy jest używany w pomieszczeniach, utrzymuje swój współczynnik wydajności, dzięki czemu te ogniwa słoneczne idealnie nadają się do inteligentnych urządzeń osobistych.
2. Wykorzystanie technologii podczerwieni w panelach słonecznych.
Panele słoneczne skutecznie pozyskują czystą energię, ale technologia ma swoje ograniczenia: zachmurzone niebo i zapadający zmrok mogą sprawić, że będą nieskuteczne. Jednak zespół naukowców z UNSW Sydney i ARC Center znalazł sposób, aby ogniwa fotowoltaiczne mogły działać nawet w nocy, dzięki technologii podczerwieni. Czerpiąc z koncepcji gogli noktowizyjnych, badacze wykorzystali diodę termopromieniującą do zamiany zgromadzonego ciepła podczerwieni na energię elektryczną. Nicholas Ekins-Daukes, zastępca badacza i lider zespołu Exciton Science, powiedział: „Te same zasady odnoszą się do energii słonecznej – słońce stanowi źródło gorącej energii, a stosunkowo chłodny panel słoneczny na powierzchni Ziemi stanowi pochłaniacz zimna. Dzięki temu można produkować energię elektryczną.”
3. Perowskit może zwiększyć wykorzystanie ogniw słonecznych o 30%.
Naukowcy znaleźli sposób na zwiększenie absorpcji energii ogniw słonecznych aż o 30%. Przełomu dokonano, gdy naukowcy połączyli ultracienką warstwę perowskitu na ogniwach słonecznych, aby zwiększyć ich absorpcję niebieskiego światła. Perowskit to rodzaj ogniwa słonecznego zawierającego związek o strukturze perowskitu, najczęściej hybrydowy organiczny i nieorganiczny materiał na bazie ołowiu lub halogenku cyny, jako warstwę aktywną przechwytującą światło. Niebieskie światło zawiera więcej energii w porównaniu do swojego odpowiednika w widmie światła czerwonego. Dzięki nowemu tandemowi ogniw światło niebieskie jest odpowiednio wykorzystywane, zwiększając tym samym jego zdolność pochłaniania. Połączenie dwóch różnych materiałów na potrzeby technologii fotowoltaicznej może stanowić ostateczny przełom w tego typu technologii.
Chociaż dokonano obiecujących przełomów w zakresie wydajności konwersji energii, obecne badania koncentrują się na technikach wytwarzania w celu przezwyciężenia wad niestabilności i krótkiej żywotności, które zagrażają komercyjnej opłacalności tej technologii.
4. NREL wykorzystuje odwrócone ogniwa wielozłączowe metamorficzne (IMM).
Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych ustanowiło rekord wydajności fotowoltaiki — osiągnęło to poprzez osiągnięcie 39,5% wydajności ogniw słonecznych bez konieczności wystawiania tych ogniw na skoncentrowane światło.
Aby osiągnąć ten cel, w projekcie NREL wykorzystano odwrócone metamorficzne ogniwa wielozłączowe (IMM). Składają się z trzech różnych materiałów (GaInP/GaAs/GaInAs), ułożonych jeden na drugim, dzięki czemu są skuteczniejsze w wychwytywaniu energii z różnych widm światła. Ogniwa IMM, opracowane głównie do użytku komercyjnego w satelitach kosmicznych, mogą być wykorzystywane do zastosowań naziemnych – zwłaszcza w farmach fotowoltaicznych na skalę przemysłową. Wykorzystanie tego typu technologii pomaga obniżyć koszty operacyjne i konserwacyjne, jednocześnie zwiększając produkcję energii przez panel słoneczny.
5. Przezroczysta technologia słoneczna – wykorzystanie okien do pozyskiwania energii.
Przezroczyste panele słoneczne uzyskano ze szkła fotowoltaicznego, które jest produkowane w celu nadania szkłu różnych poziomów przezroczystości. Znane również jako szkło słoneczne, służyło jako przezroczysty kolektor słoneczny, który można wykorzystać w ogniwie fotowoltaicznym. To jedna z największych innowacji technologicznych, ponieważ przezroczysta technologia fotowoltaiczna może zastąpić tradycyjne panele fotowoltaiczne. Okna budynków mieszkalnych lub komercyjnych mogą być stosowane
A jeszcze w tym roku - opiszemy przełomowe rozwiązania w zakresie magazynów energii planowane na 2024 rok