태양전지 및 모듈의 효율
매년 에너지 부족과 환경 오염 문제는 점점 더 악화되고 있습니다. 화석 자원은 고갈되고 있으며 인간의 전기 소비는 지속적으로 증가하고 있습니다. 이러한 맥락에서 과학자들이 전기를 생성하는 대체 방법을 계속해서 개선하는 것은 전혀 놀라운 일이 아닙니다.
바람, 조수, 파도, 지구의 열 등과 같은 다른 깨끗한 원천과 함께 그 중요성을 잃지 않고 태양광 발전소, 전통적으로 광전지를 기반으로 한 배터리로 제작되었습니다. 태양 전지의 주요 요구 사항은 가능한 최고 효율, 태양 복사를 전기로 변환하는 최고 효율입니다.
태양 전지의 문제점은 복사 플럭스(태양에서 방사되어 지구에 도달)가 1400W/m2 지역의 대기 상한에서 특정 전력을 갖지만 그럼에도 불구하고 지구 표면 근처의 흐린 날씨에 유럽 대륙은 100W / sq.m에 불과합니다. 그리고 훨씬 적습니다.
태양 전지, 모듈, 어레이의 효율 — 태양 전지, 모듈, 배터리의 전기 출력 대 셀, 모듈, 배터리 각각의 면적당 태양 에너지 플럭스 밀도의 비율입니다.
태양광 발전소의 효율 - 동일한 시간 간격 동안 표면에 수신된 태양 에너지에 대한 생성된 전기 에너지의 비율로, 태양 광선에 수직인 평면에 태양광 발전소 영역의 투영을 구성합니다. .
오늘날 가장 인기 있는 태양 전지판은 태양 광선에서 9~24%의 효율로 전기를 추출할 수 있습니다. 그러한 배터리의 평균 가격은 와트당 약 2유로인 반면, 오늘날 광전지에서 전기를 산업적으로 생산하는 비용은 kWh당 0.25유로입니다. 한편, 유럽 태양광 협회(European Photovoltaic Association)는 2021년까지 산업적으로 생산되는 "태양광" 전기 비용이 kWh당 0.1유로로 떨어질 것으로 예측합니다.
전 세계의 과학자들이 효율성을 개선하기 위해 노력하고 있습니다. 광전지… 매년 과학자들이 기록적인 효율성을 가진 태양광 모듈, 새로운 화학 성분을 기반으로 하는 태양광 모듈, 보다 효율적인 집중 장치가 있는 태양광 모듈 등을 계속해서 만드는 다양한 기관의 소식이 있습니다.
최초의 고효율 태양 전지는 2009년 Spectrolab에서 공개적으로 시연되었습니다. 그런 다음 전지의 효율은 41.6%에 도달했으며 동시에 2011년에는 효율이 39%인 태양 전지의 산업 생산 시작이 발표되었습니다. 그 결과 2016년 Spectrolab은 우주선의 경우 30, 7%의 효율성.
2011 년에캘리포니아에 기반을 둔 Solar Junction은 5.5mm x 5.5mm 태양 전지로 43.5%의 훨씬 더 높은 효율을 달성했으며, 이는 최근 Spectrolab이 세운 기록을 능가합니다. 다층 3단 요소는 에너지부로부터 대출을 받아야 하는 공장에서 제조할 계획이었습니다.
다음을 포함하는 Sun Simba 태양광 시스템 집광기조명과 빛의 입사각에 따라 26~30%의 효율로 캐나다 회사인 Morgan Solar가 2012년에 발표했습니다. 비화갈륨, 게르마늄, 플렉시글라스를 포함하는 원소로, 이러한 개발로 미망인은 전통적인 실리콘 태양 전지의 효율을 높일 수 있었습니다.
인듐, 갈륨 및 비소를 기반으로 하는 4mm x 4mm 크기의 날카로운 삼중층 전지는 44.4%의 효율을 나타냅니다. 그들은 2013년에 시연되었습니다. 그러나 같은 해에 프랑스 회사 Soitec과 베를린 센터가 함께했습니다. Helmholtz와 Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems의 전문가들은 프레넬 렌즈 광전지 개발을 완료했습니다.
효율성은 44.7%입니다. 그리고 1년 후인 2014년에 Fraunhofer Institute는 프레넬 렌즈 요소에서 다시 46%의 효율성을 얻었습니다. 태양 전지 구조는 인듐 갈륨 인산염, 갈륨 비소, 갈륨 인듐 비소 및 인듐 인산염의 4가지 접합부를 포함합니다.
전지 제작자는 프레넬 렌즈(각각 16제곱센티미터)와 매우 효율적인 수신 광전지(각각 7제곱밀리미터)를 포함한 52개의 모듈로 구성된 배터리가 원칙적으로 230개의 빛을 전기로 변환할 수 있다고 주장합니다. .
현재 우리가 가지고 있는 것의 가장 유망한 대안인 분석가들은 가까운 미래에 약 85%의 효율을 가진 태양광 전지의 생성을 보고 태양의 전자기 복사로 인한 전류를 수정하는 원리를 연구합니다(결국 햇빛 수나노미터 크기의 작은 나노안테나에서 주파수가 약 500THz인 전자기파)