Rekord sprawności organicznego modułu fotowoltaicznego poprawiony o 30 procent
Fotowoltaika organiczna nie przyjęła się dotąd szerzej na rynku fotowoltaicznym. Mimo zalet umożliwiających wykorzystanie elastycznych czy częściowo transparentnych paneli PV, ta technologia przegrywała dotąd walkę o rynek PV z tańszą i efektywniejszą technologią krystaliczną.
Wiary w organiczną fotowoltaikę nie tracą jednak Niemcy. Kilka miesięcy temu niemiecki lider w rozwoju organicznych modułów PV, drezdeńska firma Heliatek, informowała o uruchomieniu, po kilkunastu latach prac badawczych, pierwszej komercyjnej linii produkcyjnej organicznych paneli PV.
W fabryce w Dreźnie produkowane mają być docelowo panele o powierzchni sięgającej 1 mln m2 w skali roku.
W tym roku niemiecka firma chwaliła się m.in. instalacją swoich paneli PV na powierzchni 230 m2 na betonowym silosie w bawarskim mieście Donauwörth. Wykonano tam system liczący 10 kW i składający się z paneli o długości 6 metrów i szerokości 32 cm, który ma produkować około 6,7 MWh energii elektrycznej rocznie.
Ponadto ostatnio organiczne ogniwa PV wyprodukowane przez Heliatek zostały zastosowane także na wieży jednej z elektrowni wiatrowych znajdujących się w Hiszpanii.
Instalację zrealizowano na farmie wiatrowej w Albacete w Hiszpanii. Na jednej ze znajdujących się tam elektrowni wiatrowych, model Nordex o jednostkowej mocy 1,5 MW, posadowionej na 80-metrowej wieży, zainstalowano 120 elastycznych modułów fotowoltaicznych, które zajmują powierzchnię około 50 m2.
Każdy z modułów zainstalowanych na elektrowni wiatrowej w Hiszpanii posiada grubość zaledwie 1 milimetra, a jego rozmiary wynoszą 5986 x 308 mm.
Prace nad zwiększeniem atrakcyjności organicznej fotowoltaiki prowadzą też naukowcy z kilku niemieckich instytutów. Ich badania zaowocowały kolejnym podniesieniem rekordowej sprawności modułów organicznych.
Naukowcy z instytutu ZAE Bayern, EnCN oraz HI ERN we współpracy z naukowcami z Chin, zbudowali moduł fotowoltaicznych o powierzchni 26 cm2, którego sprawność sięga 12,6 proc.
Niemieccy naukowcy podkreślają, że w przypadku organicznego modułu PV to poprawa poprzedniego rekordu sprawności aż o 30 proc. Poprzedni rekord wynosił 9,7 proc.
Rekordowy wynik został zmierzony w standardowych warunkach (STC) przez instytut Fraunhofer ISE z Freiburga.
Naukowcy z Bawarii wskazują, że organiczna technologia PV to także potencjalnie niższe koszty produkcji niż w przypadku tradycyjnych modułów krystalicznych.
Jak podkreślają, organiczne ogniwa z reguły składają się z dwóch różnych rodzajów komponentów organicznych, posiadających niezbędne właściwości przewodzące. W przeciwieństwie do krzemu, który jest przetwarzany w wysokich temperaturach z pomocą energochłonnych procesów, materiały organiczne można bezpośrednio nanosić na folię lub szkło bez wykorzystania wysokich temperatur, co generowałoby wyższe koszty.
– To milowy krok w badaniach nad organicznymi półprzewodnikami, który pokazuje, że ostatnie wyniki jeśli chodzi o sprawności ogniw powyżej 16 proc. nie są ograniczone do laboratorium, ale można je już przenosić na poziom prototypowych modułów – komentuje prof. Christoph Brabec.
W sierpniu tego roku sprawnością organicznego ogniwa fotowoltaicznego na poziomie 17,3 proc. pochwalili się naukowcy z chińskiego uniwersytetu w Nankai, przekonując, że możliwe jest przekroczenie poziomu 20 proc.
Przeniesienie takiego wyniku na większą powierzchnię i architekturę modułu, w połączeniu z przejściem do seryjnej produkcji, musi jednak wiązać się ze zmniejszeniem tej sprawności w finalnym produkcie.
Naukowcy z Chin wykazali ponadto, że możliwe jest zmniejszenie degradacji ogniw organicznych. Przeprowadzone przez nich badania rekordowego ogniwa wykazały utratę sprawności po 166 dniach testów na poziomie 4 proc., co jednak jest nadal wysoką stratą w porównaniu do ogniw wyprodukowanych w technologii krzemu krystalicznego.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
