Efektívne solárne panely

Nositeľom rekordov pre efektívnosť medzi solárnymi panelmi, akýmkoľvek spôsobom dostupným na dnešnom trhu, sú solárne panely založené na viacvrstvových solárnych článkoch vyvinutých Fraunhoferovým ústavom pre solárne energetické systémy v Nemecku. Od roku 2005 sa spoločnosť Soitec zaoberá komerčnou implementáciou.

Veľkosť samotných fotobuniek nepresahuje 4 milimetre a zaostrenie slnečného svetla na ne sa dosahuje pomocou pomocných koncentrovacích šošoviek, vďaka ktorým sa nasýtené slnečné svetlo premieňa na elektrinu s účinnosťou 47%.

Batéria obsahuje štyri pn križovatky, takže štyri rôzne fotobunkové spojenia môžu účinne prijímať a prevádzať žiarenie so špecifickou vlnovou dĺžkou zo slnečného svetla koncentrovaného 297,3 krát v rozsahu vlnových dĺžok od infračerveného po ultrafialové.

Vedci pod vedením Franka Dimirota si spočiatku stanovili úlohu pestovania viacvrstvového kryštálu a našlo sa riešenie - pučali substráty na pestovanie a výsledkom bol kryštál s rôznymi polovodičovými vrstvami, so štyrmi fotoelektrickými subbunkami.

Ukázalo sa, že proces pestovania je komplikovanejší ako v prípade tradičnej výroby kremíkových batérií, ale výkon nových batérií sa zdvojnásobil. Okrem toho sú náklady na vytvorenie systému s rozbočovačom nižšie ako pri vytváraní konvenčné solárne panely.

Viacvrstvové solárne články sa už dlho používajú v kozmických lodiach, ale teraz sa solárne stanice už uviedli do prevádzky v 18 krajinách. Toto je možné vďaka zlepšeniu a zníženiu nákladov na technológiu. Výsledkom bude, že počet krajín vybavených novými solárnymi stanicami porastie a na trhu priemyselných solárnych panelov existuje tendencia konkurencie.

Na druhom mieste sú solárne panely založené na trojvrstvových solárnych článkoch Sharp, ktorých účinnosť dosiahla 44,4%. Fosfid india a gália je prvá vrstva fotobunky, druhá je arzenid gália, tretia vrstva je arzenid india a gália. Tri vrstvy sú oddelené dielektrikom, ktorý slúži na dosiahnutie tunelového efektu.

Koncentrácia svetla na fotobunke sa dosahuje pomocou Fresnelovej šošovky, rovnako ako v prípade nemeckých vývojárov je svetlo slnka 302-krát koncentrované a premieňa ho trojvrstvová polovodičová fotobunka.

Spoločnosť Sharp od roku 2003 nepretržite vykonáva výskum v oblasti vývoja tejto technológie s podporou japonskej organizácie verejnej správy NEDO, ktorá podporuje výskum a vývoj, ako aj šírenie priemyselných, energetických a environmentálnych technológií. Do roku 2013 spoločnosť Sharp dosiahla rekordných 44,4%.

Pred dvoma rokmi pred spoločnosťou Sharp v roku 2011 už americká spoločnosť Solar Junction vydala podobné batérie, ale s účinnosťou 43,5%, ktorých prvky boli vo veľkosti 5 x 5 mm, a zamerali sa tiež na šošovky, ktoré 400-krát sústredili slnečné svetlo. Solárne články boli trojuholníkové na báze germánia a skupina dokonca plánovala vytvorenie piatich a šesťuholníkových solárnych článkov na lepšie zachytenie spektra. Spoločnosť vedie výskum dodnes.

Solárne batérie vyrobené v kombinácii s koncentrátormi, ktoré, ako vidíme, sa vyrábajú v Európe, Ázii a Amerike, majú najvyššiu účinnosť záznamu. Tieto batérie sa však vyrábajú hlavne na výstavbu veľkých pozemných solárnych elektrární a na efektívne napájanie kozmických lodí.

Nedávno bol zaznamenaný rekord v oblasti bežných spotrebiteľských solárnych panelov, ktoré sú dostupné väčšine, ktorí ich chcú zásobovať napríklad strechou domu.

V polovici jesene 2015 predstavila spoločnosť Ilona Mask SolarCity najúčinnejšie spotrebiteľské solárne panely, ktorých účinnosť presahuje 22%.

Tento ukazovateľ bol potvrdený meraniami vykonanými v laboratóriu testovacieho centra obnoviteľnej energie. Závod v Buffale už stanovuje plán výroby na každý deň - od 9 do 10 000 solárnych panelov, ktorých presná charakteristika ešte nebola oznámená. Spoločnosť už plánuje zásobovať batériami najmenej 200 000 domácností ročne.

Faktom je, že optimalizovaný technologický proces umožnil spoločnosti výrazne znížiť náklady na výrobu, zatiaľ čo v porovnaní s rozšírenými spotrebiteľskými kremíkovými solárnymi panelmi dvakrát zvýšila efektívnosť. Musk si je istý, že práve jeho solárne panely budú medzi majiteľmi domov v najbližšej dobe najobľúbenejšie.

Pozri tiež túto tému:5 neobvyklých solárnych panelov budúcnosti

Comments

[#1 Victoria]

Zatiaľ je to nákladná a príliš vyspelá výroba, ktorá hovorí o skutočných environmentálnych výhodách a nezávislosti od ropy, ale stále je to dobrý krok vpred.