Šveitsi Föderaallaboratooriumi (Swiss Federal Laboratories) Materjaliteaduse ja Tehnoloogiakeskuse Empa teadlased valmistasid elastse polümeersubstraat-päiksepaneeli, millel on rekordiline 20,4 % päikeseenergia muundamise efektiivsus.
Pilt rekordpaneelist ja Empa teadlasest.
Uued painduvad fotorakud põhinevad CIGS (vask-indium-gallium diseleniid, keemilise valemiga CuInxGa(1-x)Se2) pooljuhtmaterjalil, mis on päikesepaneelide valmistamisel varemgi tunnustust pälvinud.
Suurte, odavate ja efektiivsete päikesepaneelide valmistamine on teadusmaailma eesmärk olnud aastakümneid. Anyodhya N. Tiwari juhitav Empa Kile-ja Fotogalvaanikalabori (Laboratory for Thin Film and Photovoltaics) töörühm on efektiivsusrekordeid püstitanud varemgi: 1999. 12,8 % (töörühma esimene maailmarekord), 2005. 14,1%, 2010. 17,6% ja 2011. aastal 18,7 %. Hiljutisim rekord püsitati suuresti tänu heale laborisisesele meeskonnatööle. Iseäranis on silma paistnud doktorandid Adrian Chirila ja Fabian Pianezzi.
Rekordpaneeli üdiks on madalal temperatuuril kasvatatav valgust neelav ning fotovoolu tekitav CIGS kiht, mille valmistamisel kasutati uut metoodikat. Paneelide efektiivsusväärtus sertifitseeriti Fraunhoferi Instituudi Päikeseeneregeetikasüsteemide laboris (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems) Freiburgis Saksamaal. Empa paneel on parem kui CIGS klaassubstraatpäikesepaneelid ning on väljundomaduste poolest võrdne polükristalsetel ränisubstraatidel põhinevate päikesepaneelidega. „Oleme lõpuks suutnud ränipaneelide, tahkete CIGS paneelide ja elastsete CIGS paneelide vahel haigutanud efektiivsuskuristiku sillata,“ ütles Tiwari.
Kiletehnoloogial põhinevaid mooduleid saab muuhulgas kasutada päiksefarmides, hoonete katustel, fassaadidel, autodel ning kaasaskantaval elektroonikal. Tootmine toimub standardsel liinilt-liinile (roll to roll) meetodil, mis teeb uued paneelid võrreldes samalaadse ränitehnoloogiaga veelgi odavamaks. Teisisõnu on töörühm on avanud uue ukse päikeseenergeetikas: tulevikusimlapiiril terendavad päiksepaneel-elektrijaamad.
„Empa järjestikused efektiivsusrekordid näitavad, et painduvad CIGS päiksepaneelid on võrdväärsed partnerid parimatelegi polükristalsetele ränipaneelidele. Kavatseme paneeli masstoota, et sellega saaks odavalt suuri pindalasid katta. Selleks on meil aga vaja tööstuspartnerit,“ kommenteeris Empa direktor Gian-Luca Bona. Empa on juba alustanud koostööd firmaga Flisom, mis tegutseb painduvate CIGS päikesepaneelide industrialiseerimisega.
Allikas: Phys.org
Leave a Reply