Effektiva solpaneler

Rekordhållaren för effektivitet bland solpaneler, på ett eller annat sätt tillgängliga på marknaden idag, är solpaneler baserade på flerskikts solceller utvecklade av Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems i Tyskland. Sedan 2005 har Soitec engagerat sig i deras kommersiella implementering.

Storleken på själva fotocellerna överstiger inte 4 millimeter, och fokusering av solljus på dem uppnås genom att använda extra koncentrationslinser, tack vare vilket mättat solljus omvandlas till el med en effektivitet som når upp till 47%.

Batteriet innehåller fyra pn-korsningar så att fyra olika fotocelllänkar effektivt kan ta emot och konvertera strålning med en specifik våglängd från solljus koncentrerat 297,3 gånger i våglängdsområdet från infraröd till ultraviolett.

Forskarna, ledd av Frank Dimirot, lade sig initialt uppgiften att odla en kristall med flera lager, och en lösning hittades - de grodde underlagen för odling, och som ett resultat erhölls en kristall med olika halvledarlager, med fyra fotoelektriska subceller.

Tillväxtprocessen har visat sig vara mer komplicerad än vad som är fallet i traditionell produktion av kiselbatterier, men prestandan för nya batterier har fördubblats. Dessutom är kostnaden för att skapa ett system med en hub lägre än när du skapar konventionella solpaneler.

Flerskiktade solceller har länge använts på rymdskepp, men nu har solstationer redan lanserats på grundval av dessa i 18 länder. Detta möjliggörs genom att förbättra och minska teknikkostnaderna. Som ett resultat kommer antalet länder utrustade med nya solstationer att växa, och det finns en tendens till konkurrens på marknaden för industriella solpaneler.

På andra plats ligger solpaneler baserade på tre-skikts Sharp solceller vars effektivitet nådde 44,4%. Indium galliumfosfid är det första lagret av fotocellen, galliumarsenid är det andra, indium gallium arsenid är det tredje lagret. De tre skikten separeras med en dielektrik, som tjänar till att uppnå tunneling-effekten.

Ljuskoncentrationen på fotocellen uppnås tack vare Fresnel-linsen, som hos tyska utvecklare är solens ljus koncentrerad 302 gånger och omvandlas av en treskikts halvledarfotocell.

Forskning om utvecklingen av denna teknik har kontinuerligt bedrivits av Sharp sedan 2003 med stöd av NEDO, en japansk organisation för offentlig förvaltning som främjar forskning och utveckling, samt spridning av industri-, energi- och miljöteknik. År 2013 uppnådde Sharp en rekord på 44,4%.

Två år innan Sharp, 2011, hade det amerikanska företaget Solar Junction redan släppt liknande batterier, men med en verkningsgrad på 43,5%, vars element var 5 x 5 mm stora, och fokuset gjordes också med linser som koncentrerade solens ljus 400 gånger. Solcellerna var tre-övergångar baserade på germanium, och gruppen planerade till och med att skapa fem- och sex-övergripande solceller för att bättre fånga spektrumet. Företaget pågår forskning fram till denna dag.

Således har solbatterier tillverkade i kombination med koncentratorer, som vi ser, produceras i Europa, Asien och Amerika, den högsta rekordeffektiviteten. Men dessa batterier är främst tillverkade för byggande av markbaserade solkraftverk i stor skala och för effektiv strömförsörjning av rymdskepp.

Nyligen har ett rekord fastställts inom området för vanliga solpaneler för konsumenter, som är tillgängliga för de flesta som vill leverera dem, till exempel taket på ett hus.

I mitten av hösten 2015 introducerade företaget Ilona Mask SolarCity de mest effektiva solpanelerna för konsumenter, vars effektivitet överstiger 22%.

Denna indikator bekräftades genom mätningar gjorda av laboratoriet för Renewable Energy Test Center. Buffalo-anläggningen fastställer redan en produktionsplan för varje dag - från 9 till 10 tusen solpaneler, vars exakta egenskaper ännu inte har rapporterats. Företaget planerar redan årligen att leverera minst 200 000 hus med sina batterier.

Faktum är att den optimerade tekniska processen gjorde det möjligt för företaget att sänka produktionskostnaderna avsevärt, samtidigt som effektiviteten ökades med två gånger jämfört med de utbredda solpanelerna för konsumentkisel. Musk är säker på att det är hans solpaneler som kommer att vara mest populära bland husägare inom en snar framtid.

Se också om detta ämne:Framtidens 5 ovanliga solpaneler