Istraživači sa Državnog univerziteta Severne Karoline (North Carolina State University) su razvili novi sistem za jačanje veza između naslaganih solarnih ćelija koji bi mogli da poboljšaju ukupnu efikasnost koncentrisane fotonaponske tehnologije i smanji troškove proizvodnje solarne energije. Očvrsle veze bi teoretski mogle da omoguće ovim ćelijama da funkcionišu u koncentracijama i do 70.000 sunaca, uz smanjenje odbačene energije.
Naslagane solarne ćeije se sastoje od nekoliko solarnih ćelija koje su naslagane jedna iznad druge. Ovaj aranžman omogućava i do 45 odsto od aposorbovane solarne energije da bude pretvorena u električnu energiju, što je značajno poboljšanje u odnosu na solarne ćelije sa jednim čvorom koje imaju teoretsku maksimalnu stopu konverziju od 33,7 odsto. Trik je u tome da se obezbedi da spojevi između tih naslaganih ćelija ne gube energiju u obliku toplote koja efikasno smanjuju voltažu koju ćelije proizvode.
Tim sa Univerziteta je otkrio da ubacivanjem veoma tankoslojnog filma galijum arsenida na spoju naslaganih ćelija može da se eliminiše gubitak energije bez uticaja na mogućnosti apsorpcije solarne energije. Obično, na intenzitetima iznad 700 sunaca, spojevi solarnih ćelija počinju da se kvare izazivajući značajan gubitak energije - što više spojeva, veći je gubitak energije.
„Sada smo stvorili spojnice koje skoro uopšte ne gube voltažu, čak i kada su naslagane ćelije izložene solarnoj energiji od 70.000 sunaca“, kaže dr Salah Bedair, profesor elektrotehnike na Univerzitetu Severne Karoline i jedan od autora ovog istraživanja. „A ovo je više nego dovoljno za praktične svrhe, pošto sočiva za koncentraciju svetlosti ne mogu da stvore više od 4.000 ili 5.000 vrednosti energije sunaca“.
Ovo nije tehnologija koju ćete videti u svom domu u skorije vreme. Ona je više usmerena za velike solarne projekte. Naslagane solarne ćelije se obično koriste u kombinaciji sa optičkim uređajima za koncentraciju svetlosti, često Fresnel sočiva, montirana na dvoosne solarne tragače koje usmeravaju ćelije ka suncu tokom dana. Ovo zapravo dovodi na videlo potencijalne izazove skalabilnosti i sinteze tankoslojnog filma.
„Ovaj sistem treba da smanji ukupne troškove za energetsku industriju, jer, umesto da proizvodite skupe solarne ćelije, možete koristiti mnogo manje solarne ćelije koje proizvode isto toliko energije apsorbovanjem intenzivirane solarne energije od koncentrisanih sočiva“, objašnjava dr Bedair. „A koncetrisana sočiva su relativno jeftina.“
Moguće je zamisliti kako će ovaj povljiniji način jačanja naslaganih solarnih ćelija proizvesti jeftiniju solarnu energiju ukoliko galijum arsenid tankoslojni filmovi mogu biti proizvedeni ekonomično i u većem obimu.
Istraživački rad na ovu temu je obljavljen ovog septembra u onlajn izdanju časopisa Applied Physics Letters.
