Niemcy opracowali najbardziej wydajne ogniwo fotowoltaiczne
Niemiecki instytut Fraunhofer ISE pochwalił się osiągnięciem niesamowitej sprawności ogniwa fotowoltaicznego. Uzyskanie zbliżonej sprawności w seryjnie produkowanych panelach fotowoltaicznych w najbliższej przyszłości jest nierealne z uwagi na wysokie koszty, jednak technologia opracowana przez Niemców już teraz może znaleźć niszowe zastosowania.
Instytut Fraunhofer ISE z Freiburga poinformował o osiągnięciu sprawności złożonego z czterech warstw ogniwa – z wykorzystaniem soczewki – na poziomie aż 47,6 proc. przy stopniu koncentracji („liczbie słońc”) na poziomie 665. Jest to sprawność o ponad 20 pkt proc. większa niż rekordowe sprawności osiągane obecnie na jednowarstwowych, krzemowych ogniwach PV, z których powszechnie produkowane są panele fotowoltaiczne.
Podstawą ogniwa jest technologia opracowana przez Fraunhofer ISE we współpracy z francuską firmą Soitec już w 2016 roku. Do budowy ogniwa wykorzystano warstwy półprzewodników GaInP, AlGaAs, GaInAsP oraz GaInAs. Ostatnio do ogniwa została dołożona powłoka antyrefleksyjna, która dodatkowo poprawiła właściwości rezystancji i to usprawnienie pozwoliło zwiększyć sprawność.
Powłoka antyrefleksyjna w tego rodzaju ogniwie okazała się potrzebna z uwagi na możliwość absorpcji wyjątkowo szerokiego spektrum promieniowania słonecznego od 300 do 1780 nanometrów.
Fraunhofer ISE odnotowuje, że tradycyjne ogniwa fotowoltaiczne absorbują długość fal do 1200 nanometrów i z tego powodu nie potrzebują powłoki antyrefleksyjnej zatrzymującej tak szerokie spektrum promieniowania (promieniowanie widzialne dla człowieka mieści się w przedziale około 380–780 nanometrów).
Niemiecki instytut poprawił swój wcześniejszy wynik sprawności tego rodzaju ogniwa o 1,5 pkt proc. i jak zapewnia, do tej pory nie zostało opracowane ogniwo, które miałoby większą sprawność.
źródło: Fraunhofer ISE
Prace nad superwydajnym ogniwem fotowoltaicznym są realizowane przez Fraunhofer ISE w ramach projektu o nazwie „50 procent”, która wskazuje cel, jakim jest osiągnięcie rekordowego poziomu sprawności ogniwa PV. Projekt jest finansowany przez niemiecki rząd.
Na razie na globalnym rynku fotowoltaicznym wysokowydajne ogniwa złożone z wielu warstw nie znalazły szerszego zastosowania z uwagi na wysokie koszty produkcji. Niszą pozostaje też skoncentrowana fotowoltaika (CPV), która może istotnie zwiększać sprawność przetwarzania światła w energię elektryczną.
Niemieccy naukowcy są jednak przekonani, że docelowo technologie, nad którymi pracują, znajdą szersze zastosowanie w komercyjnej fotowoltaice i pozwolą zmniejszyć koszty produkcji energii.
– Dzięki tandemowej fotowoltaice możliwe jest pokonanie ograniczeń jednowarstwowych ogniw i ostatecznie – osiągnięcie redukcji kosztów energii słoencznej – zapewnia prof. Stefan Glunz, dyrektor badań fotowoltaicznych w instytucie 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.
