Panouri solare de eficiență

Posesorul de înregistrare pentru eficiență între panourile solare, unul sau altul, disponibil pe piață astăzi, sunt panouri solare bazate pe celule solare cu mai multe straturi dezvoltate de Institutul Fraunhofer pentru Sisteme de Energie Solară din Germania. Din 2005, Soitec este angajat în implementarea lor comercială.

Dimensiunea fotocelelor în sine nu depășește 4 milimetri, iar focalizarea luminii solare asupra lor se realizează prin utilizarea lentilelor auxiliare de concentrare, datorită cărora lumina solară saturată este transformată în energie electrică, cu o eficiență care atinge 47%.

Bateria conține patru joncțiuni pn astfel încât patru legături fotocelulare diferite pot primi și converti în mod eficient radiațiile cu o lungime de undă specifică de la lumina solară concentrată de 297,3 ori în lungimea de undă de la infraroșu la ultraviolet.

Cercetătorii, conduși de Frank Dimirot, și-au stabilit inițial sarcina creșterii unui cristal multistrat și s-a găsit o soluție - au încolțit substraturile pentru creștere și, în consecință, s-a obținut un cristal cu diferite straturi de semiconductor, cu patru subcele fotoelectrice.

Procesul de creștere s-a dovedit a fi mai complicat decât se întâmplă în producția tradițională de baterii de siliciu, dar performanțele bateriilor noi s-au dublat. În plus, costul creării unui sistem cu un hub este mai mic decât la creare panouri solare convenționale.

Celulele solare cu mai multe straturi au fost folosite de mult timp pe nave spațiale, dar acum stațiile solare au fost deja lansate pe baza lor în 18 țări. Acest lucru este posibil prin îmbunătățirea și reducerea costului tehnologiei. Ca urmare, numărul de țări echipate cu noi stații solare va crește, existând o tendință către concurență pe piața panourilor solare industriale.

Pe locul doi se află panourile solare bazate pe celule solare Sharp cu trei straturi, a căror eficiență a ajuns la 44,4%. Fosfera de galiu indiu este primul strat al fotocelului, arsenida de galiu este al doilea, arsenida de galiu indiu este al treilea strat. Cele trei straturi sunt separate printr-un dielectric, care servește la obținerea efectului de tunelare.

Concentrația de lumină pe fotocelă se realizează datorită lentilelor Fresnel, la fel ca în cazul dezvoltatorilor germani, lumina soarelui este concentrată de 302 ori și este transformată printr-o fotocelă cu trei straturi semiconductor.

Cercetările privind dezvoltarea acestei tehnologii au fost continuu realizate de Sharp din 2003 cu sprijinul NEDO, o organizație a administrației publice japoneze care promovează cercetarea și dezvoltarea, precum și diseminarea tehnologiilor industriale, energetice și de mediu. Până în 2013, Sharp a înregistrat un record de 44,4%.

Cu doi ani înainte de Sharp, în 2011, compania americană Solar Junction a lansat deja baterii similare, dar cu o eficiență de 43,5%, ale căror elemente aveau dimensiuni de 5,5 mm, iar focalizarea a fost realizată și cu lentile, concentrând lumina soarelui de 400 de ori. Celulele solare aveau trei joncțiuni bazate pe germaniu, iar grupul chiar plănuia să creeze celule solare cu cinci și șase joncțiuni pentru a capta mai bine spectrul. Cercetarea este în curs de desfășurare de către companie până în zilele noastre.

Astfel, bateriile solare fabricate în combinație cu concentratoarele, care, după cum vedem, sunt produse în Europa, Asia și America, au cea mai mare eficiență record. Dar aceste baterii sunt realizate în principal pentru construcția de centrale solare pe sol la scară largă și pentru furnizarea de energie eficientă a navelor spațiale.

Recent, a fost stabilit un record în domeniul panourilor solare obișnuite de consum, care sunt disponibile pentru majoritatea care doresc să le furnizeze, de exemplu, acoperișul unei case.

La mijlocul toamnei 2015, compania Ilona Mask SolarCity a introdus cele mai eficiente panouri solare de consum, a căror eficiență depășește 22%.

Acest indicator a fost confirmat prin măsurătorile luate de laboratorul Centrului de Testare a Energiei Regenerabile. Fabrica Buffalo stabilește deja un plan de producție pentru fiecare zi - de la 9 la 10 mii de panouri solare, ale căror caracteristici exacte nu au fost încă raportate. Compania intenționează deja să furnizeze cel puțin 200.000 de locuințe cu bateriile sale anual.

Cert este că procesul tehnologic optimizat a permis companiei să reducă semnificativ costurile de producție, crescând în același timp eficiența de 2 ori în comparație cu panourile solare de siliciu de larg consum. Musk este sigur că panourile sale solare vor fi cele mai populare în rândul proprietarilor de locuințe în viitorul apropiat.

Vezi și pe acest subiect:5 panouri solare neobișnuite ale viitorului