Korkealaatuiset aurinkopaneelit - musta, yksikide! Aurinkopaneelien suorituskyvyn lisääminen Aurinkopaneelien tehokkuuden vertailu

Tämän päivän kodin tehokkaimmat aurinkopaneelit eivät ole jotain superepätavallista ja uutta, vaan yksinkertaisesti loistava vaihtoehtoinen energianlähde. Mutta mitä enemmän tämän tyyppisiä laitteita tulee markkinoille, sitä useammin ihmiset kysyvät itseltään: kumpi minun pitäisi valita? Mikä aurinkopaneeli on tehokkain? Mutta kaikille tämä käsite kuulostaa ikään kuin eri tavoin, koska sille on ominaista useat yksilölliset tarpeet, ja puhumme tästä edelleen.

Aluksi pääkysymyksen ei pitäisi olla "Mitkä ovat tehokkaimmat aurinkopaneelit?", vaan " Missä on paras hinnan ja laadun yhdistelmä?» Oletetaan, että sinulla on talosi tai yrityksesi katolla vapaata tilaa, johon voit sijoittaa noin tusina aurinkopaneelia, ja olet itse valinnan edessä: ostaa laitteita, joilla on ensimmäinen energiatehokkuusluokka, eli "A ", tai antaa etusija halvemmille, mutta vähemmän tehokkaille luokan "B" paneeleille? Ehkä vastaus yllättää sinut, mutta toinen vaihtoehto on useimmissa tapauksissa sopivampi. Yksinkertaisesti sanottuna tärkein tehtävämme on nyt määrittää, mikä aurinkoenergian lähteistä on hyödyllisin tietyssä tilanteessa.

Energiatehokkaimpien aurinkopaneelien mallit

Terävä. Tämän yrityksen mallien tehokkuusindeksi on 44,4 %. Valmistajaa Sharpia pidetään ehdottomana maailman johtavana aurinkopaneelien valmistajana. Nämä laitteet ovat melko monimutkaisia, täällä olevat aurinkomoduulit ovat kolmikerroksisia, valmistajat ovat käyttäneet useita vuosia kehittäessään teknologiaa niiden luomiseen, tänä aikana he ovat tehneet paljon tutkimusta ja testausta omia tuotteitaan. On muitakin yksinkertaistettuja malleja. Joidenkin Sharp-paneelien luomiseen käytetty tekniikka tarjoaa niille 37,9 %:n hyötysuhteen, mikä on myös melko paljon. Laitteiden hinta on alhaisempi, koska niissä ei käytetä teknisiä laitteita auringonvalon keskittämiseen moduuliin.
Espanjan tutkimusinstituutin (IES) paneelit. Heidän työnsä tehokkuus on 32,6 %. Tällaiset modernit korkeatehoiset aurinkopaneelit ovat laitteita, joissa on kaksikerroksisia moduuleita, tällaisen energialähteen hinta on alhainen verrattuna edelliseen valmistajaan, mutta tavallisille asuinrakennuksille se on silti liian kallista ja jollain tapaa turhaa.

Itse asiassa tätä luetteloa voidaan jatkaa pitkään, kun otetaan huomioon yhä enemmän halpoja malleja, joiden tehokkuus vähenee. Mutta kaikki pysyy vakiona: korkea hyötysuhde - sopiva hinta, alhainen hyötysuhde - on halpaa. Tapahtuu, että melko yksinkertaisia malleja tarjotaan hullulla hinnalla, huomaat tämän valitessasi, mutta takaisin aiheeseemme.

Kuuluisat aurinkomoduulien valmistajat

On olemassa mielipide, että aurinkopaneelien toiminnan tutkimukseen käytetään nykyään yhä vähemmän aikaa, ja tiettyjen valokennojen, jotka ovat minkä tahansa vaihtoehtoisen akun pääkomponentteja, tutkimus on noussut etualalle. Mutta tämä on se pointti, että kukaan ei ole kiinnostunut paneeleista, joissa on heikkoja aurinkomoduuleita, koska useimmat ostajat kiinnittävät tähän huomiota. Näiden samojen moduulien pitkään vakiintuneilla markkinoilla johtajat on jo tunnistettu, ne kannattaa mainita.

Yksi ensimmäisistä, jotka markkinoivat laitteita, joiden hyötysuhde on 36%, ne ovat yrityksen valmistamia Amonix, jonka tuotteita on lähes jokaisessa kaupassa, jossa on tällaisia tavaroita. Kotitaloustarkoituksiin tällaisia Amonix-moduuleja ei yleensä käytetä, koska ne valmistetaan erityisillä keskityslaitteilla.
On mahdotonta ohittaa aurinkomoduuleita, joiden energiatehokkuusindeksi on 21,5%, niiden valmistaja on tunnettu amerikkalainen tuotemerkki auringon voimaa joka on ollut markkinoilla pitkään. Jossain määrin tämä yritys onnistui asettamaan eräänlaisen tehokkuusennätyksen. Esimerkiksi Sun Power SPR-327NE-WHT-D -malli tunnustettiin kenttätestauksen jälkeen parhaaksi. Lisäksi tämän yrityksen tuotteet miehittivät myös seuraavat kaksi sijoitusta parhaiden luettelossa.
Ajatellaanpa myös ohutkalvomoduuleja, joiden hyötysuhde on 17,4 % - tuote alkaen Q-solut. Jossain vaiheessa tämän saksalaisen yrityksen laitteet lakkasivat olemasta suosittuja ja kysyttyjä, Q-Cells meni konkurssiin, mutta sitten korealainen Hanwha osti sen, ja tänään tuotemerkkimoduulit ovat jälleen vauhdissa myynnin suhteen.
Siirrymme pidemmälle, toisin sanoen vähemmän hyötysuhteeltaan aurinkomoduuleihin. 16,1 % antaa meille laitteita alkaen Ensimmäinen aurinko, ne valmistetaan erityisellä kadmium-telluurikonversiolla. Tämän tyyppisiä laitteita ei asenneta asuinrakennuksiin, mutta tämä ei vaikuta millään tavalla yrityksen liikevaihtoon, ja ne ovat erittäin leveitä. First Solar on suositumpi Amerikan markkinoilla: itse yritys tulee Yhdysvalloista. Tämän tuotemerkin moduuleja käytetään monilla teollisuudenaloilla, joten yrityksellä on erinomainen liikevaihto ja se on saanut yleistä tunnustusta, koska se luo todella luotettavan tuotteen.
Viimeisenä esimerkkinä tässä ovat aurinkomoduulit, joiden hyötysuhde on 15,5 %, yhtiöltä nimeltä MiaSole. Tämän tuotemerkin laitteet tunnustetaan parhaiksi joustavien moduulien joukossa. Kyllä, tämän tyyppiset nimelliset laitteet ovat joskus yksinkertaisesti välttämättömiä asennettaessa eri rakenteisiin.

Kun etsit tehokkaita aurinkopaneeleja kotiin tai suureen tuotantohalliin, ohjaa hinta/laatusuhteen lisäksi myös tuotemerkki. Valmistajiin, jotka ovat osoittautuneet parhaiksi, tulee luottaa tällaisissa vakavissa asioissa. Jos et ole asiantuntija aurinkopaneelien kokoonpanossa ja asennuksessa, riippumatta siitä, kuinka huolellisesti lähestyt valintaa, on mahdotonta tutkia jokaista mallia lujuuden, kestävyyden, taloudellisuuden ja muiden parametrien suhteen, joten on parempi luottaa nimeen. .

Tähän mennessä on myös tehty monia kokeita, joiden tulokset voivat varmasti auttaa sinua. Keskity aurinkopaneeleja etsiessäsi myös omiin tarpeisiisi ja vakavaraisuuteen - asuinrakennukseen, jonka kehitystyö tehtiin NASA:lle, ei tarvitse asentaa laitetta.

Aurinkoakkujen tehokkuuden ennätyksen haltija, joka on tavalla tai toisella saatavilla markkinoilla tänään, on kehittänyt Saksan Fraunhofer Societyn aurinkoenergiajärjestelmien instituutti, monikerroksisiin aurinkokennoihin perustuvia aurinkoakkuja. Vuodesta 2005 lähtien Soitec on kaupallistanut niitä.

Itse aurinkokennojen koko ei ylitä 4 millimetriä, ja auringonvalon fokusointi niihin saavutetaan käyttämällä ylimääräisiä keskittäviä linssejä, joiden ansiosta kylläinen auringonvalo muunnetaan sähköksi jopa 47%:n hyötysuhteella.

Akussa on neljä p-n-liitosta, jotta valokennon neljä eri osaa voivat tehokkaasti vastaanottaa ja muuntaa tietyn aallonpituuden omaavaa säteilyä 297,3-kertaisesti keskittyneestä auringonvalosta aallonpituusalueella infrapunasta ultraviolettiin.

Frank Dimirothin johtamat tutkijat asettivat alun perin itselleen tehtäväksi kasvattaa monikerroksinen kide, ja ratkaisu löydettiin - he liittivät kasvualustoja, ja tuloksena oli kide, jossa oli erilaisia puolijohdekerroksia ja jossa oli neljä aurinkokennoa.

Monikerroksisia aurinkokennoja on käytetty avaruusaluksissa pitkään, mutta nyt niihin perustuvia aurinkoasemia on käynnistetty jo 18 maassa. Tämä on mahdollista teknologian parantamisen ja kustannusten alenemisen ansiosta. Tämän seurauksena uusien aurinkovoimaloiden toimittamien maiden määrä kasvaa ja teollisilla aurinkovoimamarkkinoilla on kilpailua.

Toisella sijalla ovat kolmikerroksisiin Sharp-valokennoihin perustuvat aurinkopaneelit, joiden hyötysuhde oli 44,4 %. Indium-galliumfosfidi on aurinkokennon ensimmäinen kerros, galliumarsenidi on toinen ja indium-galliumarsenidi on kolmas kerros. Kolme kerrosta on erotettu eristeellä, joka toimii tunnelivaikutelman saavuttamiseksi.

Valon keskittyminen valokennoon saavutetaan Fresnel-linssin ansiosta, kuten saksalaiset kehittäjät - auringon valo keskittyy 302 kertaa ja muunnetaan kolmikerroksisella puolijohdevalokennolla.

Vuodesta 2003 lähtien Sharp on jatkuvasti tehnyt tieteellistä tutkimusta tämän teknologian kehittämisestä NEDO:n, japanilaisen julkishallinnon organisaation tuella, joka edistää tutkimusta ja kehitystä sekä teollisten, energia- ja ympäristöteknologioiden levittämistä. Vuoteen 2013 mennessä Sharp oli saavuttanut ennätyksen 44,4 %.

Kaksi vuotta ennen Sharpia, vuonna 2011, amerikkalainen Solar Junction oli jo julkaissut samanlaisia akkuja, mutta hyötysuhteella 43,5 %, joiden elementtien koko oli 5 x 5 mm ja tarkennus tehtiin myös objektiiveilla keskittäen auringon valoa 400 kertaa. Aurinkosähkökennot olivat kolmiliitospohjaisia germaniumiin, ja ryhmä suunnitteli jopa viiden ja kuuden liitoksen valokennon luomista spektrin kaappaamiseksi paremmin. Yhtiö tekee tutkimusta tähän päivään asti.

Siten aurinkopaneeleilla, jotka on valmistettu yhdessä rikastimien kanssa, joita valmistetaan Euroopassa, Aasiassa ja Amerikassa, on ennätystehokkuus. Mutta nämä akut on tehty pääasiassa suurten maaperäisten aurinkovoimaloiden rakentamiseen ja avaruusalusten tehokkaaseen virransyöttöön.

Viime aikoina on tehty ennätys perinteisten kuluttajaaurinkopaneelien alalla, jotka ovat useimpien ihmisten saatavilla, jotka haluavat toimittaa niitä esimerkiksi talon katolle.

Elon Muskin yritys SolarCity esitteli puolivälissä syksyllä 2015 kuluttajille tehokkaimmat aurinkopaneelit, joiden hyötysuhde ylittää 22 %.

Tämä indikaattori vahvistettiin Uusiutuvan Energian Testikeskuksen laboratorion suorittamilla mittauksilla. Buffalon tehtaalla on jo asetettu päivittäinen tuotantotavoite 9 000–10 000 aurinkopaneelia, joiden tarkkoja ominaisuuksia ei ole vielä julkistettu. Yhtiö suunnittelee jo toimittavansa akuilla vähintään 200 000 kotiin vuosittain.

Tosiasia on, että optimoitu teknologinen prosessi antoi yritykselle mahdollisuuden vähentää merkittävästi tuotantokustannuksia ja lisätä tehokkuutta 2 kertaa verrattuna kuluttajien laajalle levinneisiin piiaurinkopaneeleihin. Musk luottaa siihen, että hänen aurinkopaneelinsa ovat lähitulevaisuudessa asunnonomistajien suosituimpia.

ei ole uusi keksintö. Yli puolen vuosisadan ajan ihmiskunta on käyttänyt auringonsäteilyä sähkön toimittamiseen erilaisille laitteille ja laitteille. Tämän tyyppiset akut eivät kuitenkaan ole vielä yleistyneet, eivätkä ne ole pakottanut muita energiankantajia pois markkinoilta. Yksi syy tähän ei ole aina aurinkopaneelien riittävä tehokkuus.

Aurinkopaneeli tai akku on laite, joka pystyy muuttamaan auringon säteilyn sisältämän energian sähköksi.

riippuu monista tekijöistä:

materiaalit;
sää;
Akkutyyppi.

Vakiotehoiset aurinkopaneelit, joita käytetään laajalti henkilökohtaiseen käyttöön , sen katsotaan olevan noin 20 %. Joidenkin laitetyyppien kohdalla tämä luku on korkeampi, toisissa pienempi. Mutta tämä on keskiarvo. Tämä arvo osoittaa, kuinka suuri prosenttiosuus akkuun osuvasta valosta muuttui sähköksi.

Tämä on tietysti hyvin likimääräinen määritelmä, mutta yleisesti ottaen se on oikein. Laboratorioissa on jo valmistettu akkuja, joiden hyötysuhde on 50 ja jopa 100 %. Mutta toistaiseksi nämä ovat vain prototyyppejä.

silikoni paneelit

Puolijohteena puhdasta piitä käyttävien aurinkopaneelien ihanteellinen hyötysuhde on 34 % vastaanotetusta valon kokonaismäärästä. On pidettävä mielessä, että heikossa valaistuksessa ja hajavalolla akut saavat vähemmän valoa ja näiden 34 %:n määrällinen indikaattori laskee.

silikonipaneelit toimivat hyvin kirkkaassa valossa, mutta ovat tehottomia hajavalossa.
Monikiteinen Niiden tehokkuus on pienempi, mutta ne toimivat hyvin heikossa valaistuksessa.
(ohut filmi) paneelit ovat myös melko tehokkaita ympäristön valossa.

hybridi paneelit

Piilaitteiden hyötysuhde on suhteellisen alhainen, koska ne voivat vastaanottaa energiaa vain spektrin punaisessa osassa. Sinisen, energeettisesti kyllästetyimmän fotonin, energia jää käyttämättä. Tutkijat ympäri maailmaa työskentelevät aktiivisesti tämän ongelman ratkaisemiseksi.

Yksi ehdotetuista vaihtoehdoista on aromaattisen hiilipentaseenin ja kemiallisen yhdisteen PbS käyttö. Tämän yhdistelmän avulla voit vastaanottaa enemmän elektroneja ja sen seurauksena tuottaa enemmän energiaa.

Tehokkaimmat aurinkopaneelit ovat monikerroksisia kennoja, joissa jokainen kerros suorittaa oman tehtävänsä. Näiden akkujen hyötysuhde voi olla 87%. Mutta massatuotannossa näitä tekniikoita ei vielä käytetä. Kerrosten määrän kasvaessa akun hinta kasvaa. 87 prosentin hyötysuhteen saavuttamiseksi sinun on tehtävä erittäin kallis aurinkoakku.

Mineraaliperovskiittiin perustuvat laitteet ovat erittäin lupaavia. Nyt ne ovat vähemmän tehokkaita kuin pii, mutta tämä johtuu enemmän tekniikan uutuudesta. Käytettävissä olevat testitulokset viittaavat siihen, että ne voivat tulevaisuudessa sijoittua ensimmäiselle sijalle vaihtoehtoisten energialähteiden markkinoilla.

Aurinkopaneelien tehokkuus riippuu suoraan niiden sijainnista. Niiden tulee olla etelään päin työpinnalla ja kalteva kulmassa, joka on yhtä suuri kuin sen pisteen leveysaste, jossa ne sijaitsevat. Paneeleita ei saa sijoittaa siten, että niihin putoaa esimerkiksi varjo naapurirakennuksesta.

Talvella kohdattava ongelma on työpinnan peittävä lumi. Ratkaisuja on yleensä vähän: joko puhdista manuaalisesti tai muuta kallistuskulmaa. Hyödyllinen laite, joka voi lisätä akkujen tehokkuutta, on seurantalaite, joka pyörittää paneelia auringon jälkeen.

On tärkeää varmistaa, että järjestelmä ei kuumene liikaa, sillä ylikuumeneminen heikentää valosähköistä vaikutusta. Tämä voidaan välttää asentamalla tuuletettu akku. Työtasolla oleva pöly vähentää myös tuotetun energian määrää. Järjestelmä tulee puhdistaa vähintään kahden vuoden välein.

Nykyään vallitsee paljon sekaannusta aurinkojärjestelmän tehokkuuden käsitteestä, joka on tärkeä kriteeri niiden kustannuksille. Aurinkokennojen hyötysuhteen käsite viittaa paneeliin tulevan auringonvalon prosenttiosuuteen, joka muunnetaan sähköksi jatkokäytössä. Eri materiaalit aurinkopaneeleihin luovat erilaisen tehokkuuden, jopa samoilla valmistajilla on erilainen muunnostehokkuus. Tehokkuuden lisääminen on paras tapa vähentää aurinkoenergiakustannuksia.

Aurinkoakun hyötysuhde riippuu valmistuksessa raaka-aineena käytettävien levyjen puhtaudesta. Lisäksi on erittäin tärkeää, onko paneeli yksikide- vai monikiteinen. Suurin osa suurista yrityksistä keskittyy tehokkuuden parantamiseen, vähentääkseen aurinkoenergian armottoman käytön kustannuksia.

Harkitse aurinkokennojen yleistä hyötysuhdetta, joka perustuu erityyppisiin kennoihin ja erilaisiin teknologioihin.

On olemassa seuraavat - monikiteinen tai yksikiteinen pii. Moniaurinkopaneelien hyötysuhde on pienempi kuin yksikiteisillä akuilla.

Aurinkokennon hyötysuhde voi vaihdella 12 %:sta 20 %:iin tavanomaisella yksikiteisellä piillä. Yleisesti asennetuissa laskennallinen hyötysuhde on 15 % ja riippuu itse piin suorituskyvystä. Jotkut maailman valmistajat parantavat jatkuvasti tehokkuutta alentaakseen kustannuksiaan ja pysyäkseen kilpailijoidensa edellä tällä kilpailukykyisellä alalla. Toiset maksimoivat kiteisten aurinkokennojen tehokkuuden käyttämällä laajamittaista tuotantoa.

Monikiteiset aurinkokennot ovat halvemmat kuin yksikiteiset ja hyötysuhde on 14-17 %.

Ohutkalvotekniikalla, toisin kuin hiili-piimateriaalilla, on useita etuja.

C-Si amorfisen piin tekniikoilla on alhaisin keskimääräinen hyötysuhde, mutta ne ovat halvimpia.

Kupari-indium-galliumsulfidilla (CIGS) ja kadmium-telluurilla (Cd-Te) on suurimmat mahdollisuudet tehokkuuden parantamisessa. Monet valmistajat edistävät tämän tekniikan kehitystä ja esittelevät yhden malliensa korkeimmista hyötysuhteista nostaen sitä 19 %. He saavuttivat tämän arvon useilla menetelmillä, mukaan lukien heijastavien pinnoitteiden käyttö, jotka voivat vangita enemmän valoa kulmasta.

Jos perustelet riippuvuutta ei materiaalista, vaan kokonaismitoista, niin mitä korkeampi hyötysuhde, sitä pienempi on akkujen työpinnan vaadittava pinta-ala.

Vaikka keskimääräinen prosenttiosuus saattaa tuntua hieman alhaiselta, laitteet on helppo vaihtaa juuri asennuksen yhteydessä, jolloin teho riittää kattamaan energiantarpeen.

Aurinkopaneelien tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat mm.

Asennuspinnan suuntaus
Katon tulisi mieluiten olla etelään päin, mutta suunnittelun laatu voi usein kompensoida muihin suuntiin.

Kallistuskulma
Pinnan korkeus ja kaltevuus voivat vaikuttaa auringonvalotuntien määrään keskimääräisenä päivänä vuoden aikana. Suurissa kaupallisissa järjestelmissä on aurinkoseurantajärjestelmät, jotka muuttavat automaattisesti auringon säteen kulmaa päivän aikana. Ei yleensä käytetä asuinrakennuksissa.

Lämpötila
Useimmat paneelit kuumenevat käytön aikana. Siksi ne on yleensä asennettava hieman katon tason yläpuolelle riittävän jäähdytysilmavirran varmistamiseksi.

Varjo
Periaatteessa varjo on aurinkoenergian vihollinen. Valittaessa valitettavaa asennustapaa, pienikin määrä varjostusta yhdessä paneelissa voi katkaista energian tuotannon kaikissa muissa elementeissä. Ennen järjestelmän suunnittelua, yksityiskohtainen analyysi paneelin varjostuksesta Kiinnityspinta tehdään mahdollisten muotojen tunnistamiseksi varjossa ja auringonvalossa ympäri vuoden. Sitten suoritetaan toinen yksityiskohtainen analyysi, joka vahvistaa tehdyt johtopäätökset.

Tavalliset aurinkopaneelit, joissa on korkea hyötysuhde teollisen mittakaavan aurinkosähköjärjestelmillä, asennetaan 80 cm:n korkeudella maanpinnan yläpuolelle paaluille, jotka sijaitsevat suunnassa idästä länteen, auringon liikkeen mukaan, 25 asteen kulmassa.

Viime vuosina aurinkoenergia on kehittynyt niin nopeasti.

Viime aikoina aurinkoenergia on kehittynyt niin kovaa vauhtia, että 10 vuodessa aurinkosähkön osuus maailman vuotuisesta sähköntuotannosta on noussut vuoden 2006 0,02 prosentista lähes yhteen prosenttiin vuonna 2016.

Dam Solar Park on maailman suurin SPP. Teho 850 megawattia.

Aurinkovoimaloiden päämateriaali on pii, jonka maapallon varannot ovat käytännössä ehtymättömät. Yksi ongelma - piiaurinkokennojen tehokkuus jättää paljon toivomisen varaa. Tehokkaimpien aurinkopaneelien hyötysuhde ei ylitä 23 %. Ja keskimääräinen hyötysuhde vaihtelee 16 prosentista 18 prosenttiin. Siksi aurinkosähkön alan tutkijat ympäri maailmaa pyrkivät vapauttamaan aurinkovalomuuntimia kalliin sähkön toimittajan kuvasta.

Auringon superkennon luomisesta on käyty todellinen taistelu. Pääkriteerit ovat korkea hyötysuhde ja alhaiset kustannukset. Yhdysvaltain kansallinen uusiutuvan energian laboratorio (NREL) julkaisee jopa määräajoin tiedotteen, joka kuvastaa tämän taistelun välituloksia. Ja jokainen numero näyttää voittajia ja häviäjiä, ulkopuolisia ja nousujohteisia, jotka vahingossa osallistuivat tähän kilpailuun.

Johtaja: aurinkokenno monikerroksinen

Nämä heliummuuntimet ovat kuin sandwich eri materiaaleista, mukaan lukien perovskiitista, piistä ja ohuista kalvoista. Jokainen kerros absorboi vain tietyn aallonpituuden valoa. Tämän seurauksena nämä monikerroksiset heliumkennot tuottavat huomattavasti enemmän energiaa kuin muut samalla työpinta-alalla.

Monikerroksisten fotomuuntimien tehokkuuden ennätysarvo saavutettiin vuoden 2014 lopussa tohtori Frank Dimrothin johtaman yhteisen saksalais-ranskalaisen tutkimusryhmän toimesta Fraunhofer Institute for Solar Energy Systemsissä. Tehokkuus oli 46 %. Tämän fantastisen suorituskyvyn arvon on vahvistanut riippumaton tutkimus NMIJ/AIST:ssa, Japanin suurimmassa metrologiakeskuksessa.

Monikerroksinen aurinkokenno. Tehokkuus - 46 %

Nämä solut koostuvat neljästä kerroksesta ja linssistä, joka keskittää auringonvalon niihin. Haittoja ovat germaniumin läsnäolo alustan rakenteessa, mikä nostaa jonkin verran aurinkomoduulin kustannuksia. Mutta kaikki monikerroksisten solujen puutteet poistetaan lopulta, ja tutkijat ovat varmoja, että niiden kehitys menee lähitulevaisuudessa laboratorioiden seinistä suureen maailmaan.

Vuoden tulokas - Perovskite

Aivan odottamatta uusi tulokas, perovskiitti, puuttui johtajien kilpailuun. Perovskite on yleisnimi kaikille materiaaleille, joilla on tietty kuutiokiderakenne. Vaikka perovskiitit ovat olleet tiedossa jo pitkään, näistä materiaaleista valmistettujen aurinkokennojen tutkimus alkoi vasta vuosien 2006 ja 2008 välillä. Alkutulokset olivat pettymys: perovskiittivalomuuntimien tehokkuus ei ylittänyt 2 %. Samaan aikaan laskelmat osoittivat, että tämä luku voisi olla suuruusluokkaa suurempi. Todellakin, sarjan onnistuneiden kokeiden jälkeen korealaiset tutkijat saivat maaliskuussa 2016 vahvistetun 22 prosentin tehokkuuden, josta on jo itsessään tullut sensaatio.

Perovskite aurinkokenno

Perovskiittikennojen etuna on, että niitä on mukavampi työstää ja helpompi valmistaa kuin vastaavia piikennoja. Perovskite-valomuuntimien massatuotannossa yhden watin sähkön hinta voi nousta 0,10 dollariin. Mutta asiantuntijat uskovat, että kunnes perovskiittiheliumkennot saavuttavat maksimaalisen hyötysuhteen ja alkavat tuottaa teollisia määriä, "pii" watin sähkön hintaa voidaan vähentää merkittävästi ja saavuttaa sama 0,10 dollarin taso.

Kokeellinen: kvanttipisteet ja orgaaniset aurinkokennot

Tämän tyyppinen aurinkovalomuunnin on vielä kehitysvaiheessa, eikä sitä voida vielä pitää vakavana kilpailijana olemassa oleville heliumkennoille. Siitä huolimatta kehittäjä - Toronton yliopisto - väittää, että teoreettisten laskelmien mukaan nanopartikkeleihin - kvanttipisteisiin - perustuvien aurinkokennojen tehokkuus on yli 40%. Kanadalaisten tutkijoiden keksinnön ydin on, että nanohiukkaset - kvanttipisteet - voivat absorboida valoa spektrin eri alueilla. Muuttamalla näiden kvanttipisteiden kokoa on mahdollista valita valomuuntimen optimaalinen toiminta-alue.

Kvanttipisteisiin perustuva aurinkokenno

Ja kun otetaan huomioon, että tätä nanokerrosta voidaan levittää ruiskuttamalla mille tahansa, mukaan lukien läpinäkyvälle, pohjalle, tämän löydön käytännön soveltamisessa nähdään lupaavia näkymiä. Ja vaikka nykyään laboratorioissa kvanttipisteiden kanssa työskennellessä on saavutettu vain 11,5 prosentin tehokkuusindikaattori, kukaan ei epäile tämän suunnan näkymiä. Ja työ jatkuu.

Solar Window - uudet aurinkokennot 50% hyötysuhteella

Solar Window Marylandista (USA) on ottanut käyttöön vallankumouksellisen aurinkolasiteknologian, joka muuttaa perinteisiä aurinkopaneeleja koskevia ajatuksia perusteellisesti.

Läpinäkyvistä heliumteknologioista on jo raportoitu, samoin kuin siitä, että tämä yritys lupaa lisätä aurinkomoduulien tehokkuutta useaan kertaan. Ja kuten viimeaikaiset tapahtumat ovat osoittaneet, nämä eivät olleet vain lupauksia, vaan 50 % tehokkuutta - eivät enää vain teoreettisia yrityksen tutkijoiden iloja. Kun muut valmistajat ovat vasta tulossa markkinoille vaatimattomin tuloksin, Solar Window on jo esitellyt todella vallankumoukselliset huipputeknologian kehitystyönsä heliumin aurinkosähkön alalla.

Tämä kehitys tasoittaa tietä läpinäkyvien aurinkokennojen valmistukseen, jotka ovat huomattavasti tehokkaampia kuin perinteisissä. Mutta tämä ei ole Marylandin uusien aurinkomoduulien ainoa plus. Uudet heliumkennot voidaan kiinnittää helposti mihin tahansa läpinäkyviin pintoihin (esimerkiksi ikkunoihin), ja ne voivat toimia varjossa tai keinovalaistuksessa. Alhaisten kustannustensa vuoksi investoinnit rakennuksen varustamiseen tällaisilla moduuleilla voivat maksaa itsensä takaisin vuodessa. Vertailun vuoksi on syytä huomata, että perinteisten aurinkopaneelien takaisinmaksuaika vaihtelee viidestä kymmeneen vuoteen, ja tämä on valtava ero.

Aurinkokennot Solar Windowista

Solar Window julkisti joitain yksityiskohtia uudesta teknologiasta, jolla aurinkopaneeleja voidaan tuottaa näin korkealla hyötysuhteella. Tietenkin tärkein osaaminen jäi hakasulkeiden ulkopuolelle. Kaikki heliumkennot on valmistettu pääasiassa orgaanisesta materiaalista. Elementtikerrokset koostuvat läpinäkyvistä johtimista, hiilestä, vedystä, typestä ja hapesta. Yhtiön mukaan näiden aurinkomoduulien tuotanto on niin vaaratonta, että sillä on 12 kertaa vähemmän ympäristövaikutuksia kuin perinteisten heliummoduulien valmistuksessa. Seuraavan 28 kuukauden aikana ensimmäiset läpinäkyvät aurinkopaneelit asennetaan joihinkin rakennuksiin, kouluihin, toimistoihin sekä pilvenpiirtäjiin.

Jos puhumme heliumin aurinkosähkön kehitysnäkymistä, on hyvin todennäköistä, että perinteisistä piiaurinkokennoista voi tulla menneisyyttä, jolloin ne antavat tilaa erittäin tehokkaille, kevyille, monikäyttöisille kennoille, jotka avaavat laajimmat mahdollisuudet heliumenergialle. julkaistu