Szwajcarzy z nowym rekordem sprawności elastycznego ogniwa PV
Naukowcy ze Szwajcarii pochwalili się osiągnięciem nienotowanej dotąd sprawności cienkowarstwowego ogniwa fotowoltaicznego, które zostało umieszczone na elastycznej folii, co rozszerza możliwości wykorzystania fotowoltaiki o zastosowania, w których nie sprawdziłyby się tradycyjne, cięższe i nieelastyczne moduły wykonane na ogniwach krystalicznych.
Obecny rekord sprawności cienkowarstwowego ogniwa CIGS, złożonego z warstw miedzi, indu, galu i selenu, wynosi 23,4 proc. i został osiągnięty przez japońskiego producenta Solar Frontier.
Taki wynik Japończycy osiągnęli w 2019 roku w ramach projektu realizowanego we współpracy z instytutem badawczym NEDO. Zmierzono go na próbce ogniwa wielkości 1 cm2 i jest to wynik lepszy o 0,4 pkt proc. od poprzedniego rekordu ustanowionego również przez Solar Frontier w listopadzie 2017 roku.
Kilka miesięcy temu o kolejnych postępach w rozwoju technologii CIGS informowała niemiecko-chińska firma Avancis, ogłaszając ustanowienie rekordu sprawności modułu fotowoltaicznego.
Avancis poinformował o sprawności modułu CIGS w rozmiarach 30 x 30 cm2 na poziomie 19,64 proc., zapewniając, że jest to rekord w globalnej branży PV jesli chodzi o wyniki osiągane nie na pojedynczym ogniwie, ale na całym module.
Teraz naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Laboratorium ds. Materiałoznawstwa i Technologii (EMPA) pochwalili się osiągnięciem niższej sprawności ogniwa CIGS, wynoszącej niemal 21,4 proc., jednak została ona osiągnięta na elastycznym ogniwie, nadrukowanym na folii polimerowej.
Taką sprawność potwierdzono w testach przeprowadzonych przez niemiecki instytut Fraunhofer ISE.
Dzięki swoim właściwościom ogniwa opracowane przez Szwajcarów mają znaleźć zastosowanie na dachach, na których nie można montawać cięższych, tradycyjnych modułów, w fotowoltaice integrowanej z budynkami czy na pojazdach, dając im dodatkowe źródło zasilania.
To, jakie postępy uczyniono w historii prac nad elastycznymi ogniwami CIGS, potwierdzają kolejne wyniki osiągane przez zespół naukowców pod kierownictwem Ayodhya Tiwariego z EMPA, który zajmuje się tą technologią już od 22 lat.
W 1999 roku na elastycznym ogniwie CIGS szwajcarscy naukowcy osiągnęli sprawność 12,8 proc., następnie w roku 2005 osiągnięto wynik 14,1 proc., w 2013 r. przekroczono poziom 20 proc., w 2019 r. opracowano ogniwo o sprawności 20,8 proc., a teraz EMPA informuje o sprawności rzędu 21,38 proc.
Inna stosowana już od wielu lat na rynku technologia cienkowarstwowych ogniw i modułów fotowoltaicznych bazuje na zastosowaniu tellurku kadmu (CdTe). W tym przypadku największym producentem tego rodzaju modułów i rekordzistą, jeśli chodzi o sprawność ogniwa jest amerykański First Solar.
Ostatni rekord sprawności ogniwa CdTe amerykański producent ustanowił jeszcze w 2016 roku. Wynosi on 22 proc. Natomiast sprawność modułów produkowanych obecnie przez First Solar wynosi na razie niewiele ponad 18 proc.
Nadal wyższe sprawności są notowane w rozwoju tradycyjnych, krystalicznych ogniw krzemowych. Rekordowa sprawność przetwarzania promieni słonecznych w energię elektryczną w ich przypadku wynosi 26,7 proc. Taki wynik został osiągnięty przez japońską firmę Kaneka na ogniwie wielozłączowym (HJT).
Rekord sprawności krystalicznego ogniwa złożonego z jednej warstwy wynosi natomiast 26,1 proc. i jest efektem działań instytutu Fraunhofer ISE.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
