Инновации в разработке фотоэлектрических панелей

Увеличение общей площади фотоэлектрических панелей, для наращивания мощностей солнечных электростанций являются тупиковой стратегией эволюции. Именно поэтому сегодня уделяется достаточно много внимания увеличению КПД каждой фотоэлектрической панели. Это особенно актуально, если солнечная электростанция под Зеленый тариф конструируется для промышленных масштабов добычи электроэнергии.

КПД большинства фотоэлектрических панелей от лучших производителей достигает в среднем 20-22%. Ученым из японской корпорации Kaneka удалось увеличить КПД своего кремниевого опытного экземпляра до 26,3%. Это на 0,7% выше предыдущего рекорда.

По сравнению с типовыми серийными панелями прирост КПД составляет 18-19%. Цифра разительная, учитывая, что максимальный КПД кремниевой панели может достигать всего 29%. И именно эта цифра является пределом, к которому стремятся японские инженеры. То есть фотоэлектрические панели 250 Вт в теории (при достижении граничного КПД 29%) могут быть на 25% меньше по площади.

Фотоэлектрические панели: технология усовершенствования

Секрет успеха японских ученых заключается в использовании гетеропереходной технологии, которая уменьшает зависимость производительности фотоэлектрической панели от нагрева. Кроме этой технологии произведены и другие манипуляции, касающиеся электродов. Их переместили на заднюю плоскость панели, уменьшив оптические потери прямых солнечных лучей.

Подобные технологии использовала и компания Panasonic, которая в 2014 году добилась КПД на уровне 25,5%. Японская команда из Kaneka пошла дальше и предложила более эффективное решение благодаря использованию тонкопленочного кремния, а также усовершенствованных технологий химического осаждения.

Работы над технологией гетероперехода начались в 2009 году. Однако перед разработчиками стояла задача уменьшения деградации панелей. В настоящее время ученым удалось замедлить скорость потери производительности революционных солнечных панелей до 20% каждые 25 лет, то есть до фактических значений поликристаллических солнечных панелей категории Tier1 (сегодня такие солнечные панели Украина импортирует главным образом из Китая).

Перспективы использования фотоэлектрических панелей для дома

Купить солнечные панели для дома с КПД выше 26% сегодня не представляется возможным. Пока Kaneka не намерена запускать свою технологию в серию, ведь до предельных значений КПД остается примерно 2,5%, после преодоления которых работы над кремниевыми панелями с гетеропереходной технологией можно будет считать завершенными.

В планах компании полноценный запуск технологии в серийное производство, а также совмещение с другими оптимизирующими технологиями и приспособлениями (трекеры для солнечных панелей, двухстороннюю комплектацию и т.д.). Они могут гарантировать прирост производительности в размере 60% и более с сохранением ранее отведенных площадей для застройки промышленной или домашней электростанции с базированием на крыше или на грунте.