Ogniwa wielozłączowe efektywną alternatywą dla tradycyjnych ogniw PV?

Ogniwa wielozłączowe efektywną alternatywą dla tradycyjnych ogniw PV?
Fot. CSEM
REKLAMA

Kolejne bariery w rozwoju technologii fotowoltaicznej pokonali naukowcy z USA i Szwajcarii w ramach wspólnego projektu, w którym skupiono się na poprawie parametrów tandemowych ogniw wielozłączowych. Nowością jest zastosowanie jako jednej z warstw krzemu. Ostatnie wyniki badań amerykańskich i szwajcarskich naukowców dają nadzieję na obniżenie kosztów produkcji ogniw wielozłączowych, przy zachowaniu ich wysokiej wydajności. 

Naukowcy z amerykańskiego federalnego National Renewable Energy Laboratory (NREL) oraz szwajcarskiego instytutu CSEM oraz politechniki w Lozannie (EPFL) opracowali tandemowe ogniwa wielozłączowe, w których jako jedną z warstw zastosowano krzemu i w których sprawność podniesiono do 32,8 proc. dla dwóch złączy (z wykorzystaniem warstwy krzemu i GaAs) oraz 35,9 proc. dla trzech złączy (z wykorzystaniem warstwy krzemowej oraz GaInP i GaAs).

NREL zaznacza, że w przypadku ogniw wykonanych wyłącznie z materiałów z grup III i V układu okresowego pierwiastków osiągane są wyższe sprawności, jednak ich produkcja jest droższa.

To osiągnięcie ma znaczenie, ponieważ pokazuje, po raz pierwszy, że bazujące na krzemie tandemowe ogniwa wielozłączowe mogą osiągać sprawności konkurencyjne z ogniwami wykonanymi wyłącznie z materiałów z grupy III i V. To otwiera drogę do rozwoju całkowicie nowych ogniw wielozłączowych – komentuje Adele Tamboli z NREL.

Naukowcy z USA i Szwajcarii zapewniają, że znalezienie sposobu na produkcję tańszych ogniw dwuzłączowych, co umożliwi zastosowanie krzemu jako jednej z warstw, pozwoli na wdrożenie ich na rynek i częściowe zastąpienie krzemowych ogniw jednozłączowych, które na razie zdominowały rynek fotowoltaiczny. To ma pozwolić na popularyzację ogniw, których sprawności przekraczają 30 proc., podczas gdy sprawności produkowanych obecnie ogniw jednozłączowych wynoszą "jedynie" około 17-24 proc.

Aby jednak tak się stało, potrzebne jest dalsze obniżenie kosztów ogniw dwuzłączowych. Naukowcy z USA i Szwajcarii przyjmują, że koszt produkcji ogniw dwuzłączowych, bazujących na warstwach krzemu i GaInP, to koszt rzędu 4,85 USD/W, a przy zastosowaniu w jednej z warstw GaAs – nawet 7,15 USD/W.

W przypadku podniesienia sprawności takich ogniw do 35 proc., koszt produkcji miałby spaść odpowiednio o 0,66 dol./W. i 0,85 dol./W. 

NREL komentuje, że taki spadek kosztów jest możliwy, zwracając uwagę, że tylko w latach 2006-2011 koszt modułów fotowoltaicznych spadł z około 4,5 USD/W do ok. 1 USD/W.

Amerykański instytut dodaje, że udział modułów fotowoltaicznych w koszcie instalacji PV w USA wynosi około 20-40 proc. w zależności od wielkości systemu, a zwiększenie sprawności ogniw do 35 proc. miałoby pozwolić na zredukowanie kosztów systemów PV o 0,45 USD/W dla segmentu instalacji komercyjnych – ze względu na zmniejszenie ilości komponentów instalacji po stronie BoS (Balance of System).

Badania nad zastosowaniem krzemu w ogniwach wielozłączowych zostały sfinansowane przez szwajcarski i amerykański rząd, m.in. w ramach programu SunShot Initiative, czyli wspieranego przez departament energii federalnego programu mającego doprowadzić do obniżenia kosztów produkcji energii z małych instalacji fotowoltaicznych do poziomu 0,09 dol./kWh do roku 2020 oraz do 0,05 dol./kWh do roku 2030.

red. gramwzielone.pl

Zobacz również

Komentarze

* Dodanie komentarza jest równoznaczne z akceptacją regulaminu

Giełda OZE

Kupię projekty PV na terenie całej Polski

Kupię projekty PV na terenie całej Polski na każdym etapie realizacji. Proszę o przesyłanie dokument czytaj dalej...

Wydzierżawię grunty pod fotowoltaikę

Poszukuję do wydzierżawienia gruntów pod instalację fotowoltaiczne na terenie całego kraju. Mile wid czytaj dalej...

kupię PV z aukcjami

Jestem zainteresowany kupnem projektów PV z wygranymi aukcjami. Radosław Włodarczyk czytaj dalej...

Oferuję zespół monterów pv

Oferuję zespół 8 doświadczonych monterów instalacji pv. Instalatorzy posiadają doświadczenie przy p czytaj dalej...