Ефикасност соларних панела

Рекордер по ефикасности међу соларним панелима, који су на овај или онај начин доступни на тржишту данас, су соларни панели на бази вишеслојних соларних ћелија које је израдио Институт за соларни енергетски систем Фраунхофер у Немачкој. Од 2005. године Соитец се бави њиховом комерцијалном имплементацијом.

Величина самих фотоћелија не прелази 4 милиметра, а фокусирање сунчеве светлости на њих постиже се коришћењем помоћних концентрационих сочива, захваљујући којима се засићена сунчева светлост претвара у електричну енергију са ефикасношћу која достиже 47%.

Батерија садржи четири пн спајања тако да четири различите везе фотоћелије могу ефикасно примати и претварати зрачење специфичне таласне дужине сунчеве светлости концентроване 297,3 пута у таласном опсегу од инфрацрвене до ултраљубичасте.

Истраживачи, предвођени Франком Димиротом, првобитно су си поставили задатак узгајања вишеслојног кристала и пронађено је решење - проклијали су супстрати за раст и као резултат тога се добио кристал са разним полуводичким слојевима, са четири фотоелектричне потћелије.

Процес раста је показао се сложенијим него што је то случај у традиционалној производњи силиконских батерија, али перформансе нових батерија су се удвостручиле. Поред тога, трошкови креирања система са чвориштем су нижи него код креирања конвенционални соларни панели.

Вишеслојне соларне ћелије дуго се користе у свемирским бродицама, али сада су соларне станице већ лансиране на њиховој основи у 18 земаља. То је омогућено побољшањем и смањењем трошкова технологије. Као резултат тога, број земаља опремљених новим соларним станицама ће расти, а постоји и тенденција ка конкуренцији на тржишту индустријских соларних панела.

На другом месту су соларни панели засновани на трослојним Схарп соларним ћелијама, чија ефикасност је достигла 44,4%. Фосфид индијум галијума је први слој фотоћелије, арлилид галијума је други, арсенид индијум галијум је трећи слој. Три слоја су раздвојена диелектриком који служи за постизање ефекта тунелирања.

Концентрација светлости на фотоћелији постиже се захваљујући Фреснеловим сочивима, као што је случај са немачким програмерима, светлост сунца је концентрисана 302 пута и претвара се трослојном полупроводничком фотоцелијом.

Истраживања о развоју ове технологије Схарп континуирано спроводи од 2003. уз подршку НЕДО, јапанске организације за државну управу која промовише истраживање и развој, као и ширење индустријских, енергетских и еколошких технологија. До 2013. године Схарп је постигао рекордних 44,4%.

Две године пре Схарпа, 2011. године, америчка компанија Солар Јунцтион већ је пустила сличне батерије, али са ефикасношћу од 43,5%, чији су елементи били величине 5 до 5 мм, а фокус је био рађен и са сочивима, концентришући сунчеву светлост 400 пута. Соларне ћелије су биле засноване на германијуму са три спајања, а група је чак планирала да створи соларне ћелије са пет и шест спојева како би боље заробила спектар. Компанија траје до данас.

Дакле, соларне батерије произведене у комбинацији са концентраторима, а које, као што видимо, производе се у Европи, Азији и Америци, имају највећу рекордну ефикасност. Али ове батерије су углавном направљене за изградњу великих земаљских соларних електрана и за ефикасно снабдевање свемирским бродовима.

Недавно је постављен рекорд у области обичних потрошачких соларних панела, који су доступни већини који желе да их снабдеју, на пример, кровом куће.

Средином јесени 2015. године компанија Илона Маск СоларЦити представила је најефикасније соларне панеле за потрошаче, чија ефикасност прелази 22%.

Овај показатељ потврђен је мерењима лабораторија за испитивање обновљивих извора енергије. Фабрика у Буффалу већ поставља план производње за сваки дан - од 9 до 10 хиљада соларних панела, чије тачне карактеристике још нису саопштене. Компанија већ планира да снабдева батеријама најмање 200.000 домова годишње.

Чињеница је да је оптимизовани технолошки процес компанији омогућио значајно смањење трошкова производње, истовремено повећавајући ефикасност за 2 пута у поређењу са широко распрострањеним потрошачким силицијумским соларним плочама. Муск је сигуран да ће управо његови соларни панели бити најпопуларнији у власницима кућа у блиској будућности.

Погледајте и ову тему:5 необичних соларних панела будућности