Найефективніша у світі сонячна панель комерційного розміру виготовлена з міді. Це підтвердив НДІ ім сонячна енергія в Гамельні (ISFH), німецька неурядова організація, яка самостійно провела тести та дійшла висновку, що його ефективність становить 25,54%.
Хоча є багато матеріалів, які обіцяють збільшення ККД сонячних батарей95% встановлених у 2020 році використовують кремнієві елементи. Як правило, у цих елементах використовується срібло як провідник, метал, який недешевий і його важко знайти, але, тим не менш, став стандартом у цій галузі.
Тому це добре новини про те, що сонячні панелі який використовує мідь замість срібла, найефективніший у світі. Використання цього металу — якого набагато більше і майже в 100 разів дешевшого за срібло — може відкрити двері виробництво більш дешевих і екологічно чистих сонячних панелей.
Ці сонячні панелі мають ефективність 25,54%.
За словами Леннона, видобуток срібла з руд нижчого вмісту також створює більше викидів, тоді як мідь є набагато доступнішим ресурсом, дешевшим і легшим для переробки. «Метал з міді сонячні модулі старі модулі буде легше відновити, а отже, у майбутньому їх легше переробити. Це дуже допомагає з точки зору сталого розвитку», — каже Леннон.
Процес виробництва мідних фотоелементів.
«Багато людей, включаючи мене, витратили багато років, намагаючись довести, що мідь є економічно життєздатною та життєздатною альтернативою сріблу», — каже Леннон. «Нам ніколи не вдалося повністю переконати індустрію, але це те, що Sundrive зробив із цим світовим рекордом. Я думаю, що це може стати справжнім каталізатором для сектора. Буде дуже цікаво дізнатися, як цього вдалося досягти.
Межа ККД фотоелементів
Завдяки технології, яку ми зараз використовуємо, комерційні сонячні панелі ніколи не зможе досягти 100% ефективності. Згідно з дослідженнями, проведеними фізиками Вільямом Шоклі та Гансом Кейссером у 1961 році, вони можуть досягати максимум 29%.
Такі фактори, як самі закони термодинаміки, матеріал, з якого зроблені ці клітини, кількість їхніх шарів або те, як вони сонячні промені викликають втрату енергії в цьому процесі. Отже, якщо ми хочемо використати максимум можливого сонячна енергіянам доведеться довіряти нашим дослідникам.
Існують дослідження, які показують, що цей ліміт можна значно збільшити за допомогою таких методів, як створення пари клітин або збільшення кількості шарів. Теоретично, система тандемних фотоелектричних елементів може досягти максимальної ефективності 86%, якщо можна створити нескінченні шари та найвищу можливу концентрацію сонячне світло.
З іншого боку, група дослідників з Університету Торонто, Канада, розробила нову архітектуру для кремнієвих фотонних кристалів, які досягли ефективності 31% у чисельному моделюванні.
Інша команда, в даному випадку з Університету Мартіна Лютера в Німеччині, розробила новий метод, який замінює кремній сегнетоелектричними кристалами. Цей матеріал разом із перовскітом може відкрити шлях до нового покоління запальничок, більш ефективні та довговічні сонячні панелі.