1300 kartų efektyvesnės saulės panelės! Vokiečiai šokiravo visą pasaulį. „Jau einam į rinką“

Nuolat besikeičiančioje atsinaujinančių energijos šaltinių srityje inovacijos dažnai įgauna netikėtų formų. Nors dažniausiai visuomenės dėmesį patraukia dideli fotovoltiniai parkai arba įspūdingos vėjo turbinos, praktiškai išties novatoriški pokyčiai vis dažniau vyksta mikrolygmeniu. Toks nepastebimas pokytis gali kartą ir visiems laikams pakeisti saulės energijos naudojimo būdą.

Įsivaizduokite fotonus, šokančius su elektronais saulės elemento viduje. Būtent ši mikroskopinė sąveika lemia galutinį energijos konversijos efektyvumą ir atitinkamai tai, kiek elektros energijos iš tikrųjų galima pagaminti iš saulės baterijų. Naujausi mokslo pasiekimai skelbia tikrą fotovoltinės energijos paradigmos pokytį, nes Vokietijos „Fraunhofer ISE“ instituto inžinieriai sukūrė naują mikrokoncentratoriaus modulį (Micro-CPV), pasižymintį įspūdingu efektyvumu.

Naujas fotovoltinės technologijos standartas? Mikro-CPV pasiekia 36 % efektyvumą

Tradiciniai CPV (koncentratoriaus fotovoltiniai) elementai yra žinomi dėl to, kad saulės šviesą koncentruoja į didelio efektyvumo, daugiasandarius elementus. Mikro-CPV technologija žengia dar vieną žingsnį į priekį, miniatiūrizuodama tiek elementus, tiek optinius elementus, o šių konstrukcijų inžinieriai naudoja iš mikroelektronikos žinomus procesus, kad pasiektų kompaktišką, efektyvų ir pigesnį sprendimą. Vokietijos „Fraunhofer ISE“ institutas ėmėsi iniciatyvos šioje inovacijoje, pristatydamas pasauliui naują mikro-CPV modulį, kurio įspūdingas efektyvumas siekia 36 %. Tai ne menkas patobulinimas, o tikras technologinis šuolis.

Micro-CPV naudoja mažesnio nei 1 mm² paviršiaus ploto elementus, kurie yra integruoti su nebrangiais lęšiais ir sferiniais antriniais elementais. Toks išdėstymas 1300 kartų sumažina puslaidininkinių medžiagų sunaudojimą, palyginti su dabartinėmis CPV sistemomis. Be to, modulio paviršiaus plotas yra 30 % mažesnis, todėl jis yra universalesnis įvairiose srityse. Vokietijos „Fraunhofer ISE“ instituto demonstracinė versija susideda iš 60 elementų su 205,35 cm² diafragmos lęšiais.

Ši versija buvo išbandyta metus trukusiame tyrime, kuris parodė, kad vidutinis šių elementų mėnesinis efektyvumas buvo nuo 31,4 % iki 33,6 %. Tačiau bandymo sąlygomis mokslininkai pasiekė daugiau – 36 % (CSTC) ir 33 % (CSOC), esant maždaug 75 °C elemento darbinei temperatūrai.

Verta paminėti, kad Micro-CPV moduliai yra sukurti dvigubo susukimo sistemoms, kurios seka Saulės judėjimą visą dieną. Tai reiškia, kad jų integravimas su atitinkamais sekikliais leidžia maksimaliai panaudoti energiją ir pasiekti dar didesnį efektyvumą. Kitaip tariant, tai ne tik skamba kaip revoliucija – tai yra revoliucija.

Nenuostabu, kad „Fraunhofer ISE“ institutas dabar planuoja šią technologiją pateikti rinkai per startuolį „Clearsun Energy“. Tikslas – ją panaudoti agrofotovoltinėje technikoje ir saulės elektrinėse sausringuose regionuose. Šiuo metu inžinieriai keičia celių dydį (naujausia sėkminga konstrukcija yra 60 × 45 cm dydžio) ir kuria naują modulį, kuris turėtų pasiekti dar didesnį efektyvumą – net 37 %. Smagu tai girdėti, nes Micro-CPV yra potencialiai novatoriška technologija fotovoltinių elementų rinkoje, nes ji sujungia didelį efektyvumą, mažas medžiagų sąnaudas ir konkurencingą kainą.