Бъдещето на слънчевите панели

Източник 1: cxem.net

Източник 2: eurekalert.org

Превел от руски: Т. Б.

Слънчевите панели, които ние наблюдаваме днес, трябва да бъдат здрави и черни. Органичната фотоелектрическа технология, напротив, предоставя изключително прозрачни и гъвкави слънчеви панели в различни цветове, предоставени от производителя.

Въпреки това тази технология трябва да удовлетвори определени изисквания, приети на пазара: висока ефективност, дълъг живот и ниски производствени разходи. Това изследване има за цел да „анализира капацитета на новите материали за усвояване на слънчева енергия, както и търсенето на подходящи стратегии от момента на разработка в лабораторията до въвеждането в експлоатация“, подчерта Ikerne Etxebarria, изследовател в лабораториите UPV/EHU и IK4-Ikerlan.

solar29

Екип от учени анализира, какъв може да бъде максималният размер на клетките, които трябва да имат голяма повърхностна площ, ако работят правилно. За тази цел са били разработени различни клетки с различни структури и повърхности. След анализът на резултатите, „ние окрихме, че в клетките с площ до 6 см2 мощността е правопропорционална към тяхната повърхностна площ. Обаче при повърхностите с по-голяма площ производителността на клетките намалява значително“, акцентирала Etxebarria, която достигнала до следния извод: за създаването на клетка с голяма повърхностна площ е необходимо да се създадат модули, в които клетките с много по-малки повърхности са свързани последователно или успоредно върху самата подложка.

За производството на такъв тип модули слоевете, съществуващи между електродите трябва да бъдат подредени, т.е. с други думи клетките трябва да се свързват една с друга. „До сега, такъв тип подреждане може да се направи по механичен път или чрез лазер, но и в двата случая съществува риск от повреждане на подложката. Въпреки това, в това проучване, ние сме разработили нова техника за структуриране“, подчертала тя. Тази техника включва преобразуването на характеристиките на повърхността.

Цел: повишаване на ефекивността

Друга цел на това изследване била намирането на начин за създаването на високопроизводителна клетка. За тази цел, от една страна е необходимо да се оптимизира процеса на производство на клетки на базата на различни полимери, които абсорбират различни дължини на вълните от спектъра на светлината, които ще се използват за създаването на клетки влизащи в състава на каскадни структири, за да се осигури повишена ефективност. „Всеки полимер поглъща светлина с различна дължина на вълната. Идеалният вариант е да се възползваме от целият спектър дължини на вълните, въпреки че не съществуват полимери, способни да поглъщат всички дължини на вълната. Следователно, за да се използва максимално ефективно слънчевата слетлина, една от вече съществуващите възможности – да създадем структури от каскаден тип, или с други думи, да разположим клетките, създадени от различни полимери, една над друга“, пояснява Etxebarria. Тези структури от каскаден тип могат да се свържат последователно или успоредно. „Забелязахме, след многобройни измервания, че по-голяма ефективност се постига в клетки, подредени последователно, а не успоредно“, добавила тя.

Производството на клетки, произведени чрез използването на полимери или нови материали, ще бъде много по-ефективно, тъй като тези полимери са произведени в лаборатория, за разлика от силиция, който се добива от мината. Etxebarria работи в лабораториите IK4-Ikerlan, като тества различни полимери в търсенето на подходящи материали за производството на клетки. „Ние тествахме (различни) материали в малки устройства“, каза тя. Всъщност били проверени множество материали от различен тип и в процеса са били избрани най-ефективните от тях, с други думи, тези материали, които най-ефективно преобразуват слънчевата енергия.