Odsłanianie Potencjału Zaawansowanej Fotowoltaiki: Rewolucyjne Technologie i Perspektywy Przyszłości
Ogniwo fotowoltaiczne, zwane również ogniwem słonecznym, to urządzenie niemechaniczne zdolne do bezpośredniej konwersji światła słonecznego na energię elektryczną.Fotowoltaikasą wykonane z materiału półprzewodnikowego, fotony (światło słoneczne) uderzające w powierzchnię materiału półprzewodnikowego zostaną albo odbite, albo zaabsorbowane przez materiał półprzewodnikowy, zaabsorbowane fotony (światło słoneczne) są konwertowane na energię elektryczną.
Wydajność konwersji światła słonecznego na energię elektryczną rosła przez dziesięciolecia, w porównaniu do 10% wydajności w latach 80. XX wieku, wskaźnik konwersji zbliża się dziś do 20% dzięki najnowocześniejszym modułom. Na rynkach niszowych, takich jak satelity kosmiczne, ogniwa fotowoltaiczne osiągnęły 50% wydajności.
Obecnie, ogniwa słoneczne wykonane zPółprzewodników monokrystalicznych III-Vsą najbardziej efektywne w konwersji światła słonecznego na energię elektryczną, są zbudowane z pierwiastków takich jak gal i ind. Są one znacznie droższe w porównaniu do innych technologii. W tej chwili ogniwa fotowoltaiczne borykają się z wysokimi kosztami produkcji i wydajnością konwersji energii elektrycznej. Organizacje poszukują sposobów na obniżenie kosztów produkcji związanych z ogniwami fotowoltaicznymi i innowacyjnych metod, aby technologia była bardziej praktyczna w użyciu, co prowadzi do rozwoju zaawansowanych rozwiązań fotowoltaicznych.
Perowskit to najnowszy materiał solarny, którego struktura krystaliczna jest idealna do absorpcji słonecznej. Ogniwa perowskitowe działają lepiej niż krzem w słabszym oświetleniu, w pochmurne dni, umożliwiając wyższy współczynnik konwersji. Kolejną zaletą ogniw perowskitowych jest to, że mogą być produkowane w bardzo cienkich warstwach o wysokim stopniu przezroczystości, co daje ogromne możliwości w zakresie tworzenia elastycznych konstrukcji paneli. Są one stosunkowo tańszą opcją i powszechnie dostępne, co pozwala na wytwarzanie taniej energii słonecznej
Udział w rynku według zastosowania:rynek fotowoltaiczny jest podzielony na segmenty: użyteczność publiczna, mieszkalny i komercyjny. Wroku 2020, użyteczność publicznamiałanajwiększy udział w rynku wynoszący 38,2%, w prognozowanym okresie zastosowania mieszkaniowe mają odnotować najwyższą stopę wzrostu
Według regionu geograficznego:Region Azji i Pacyfiku ma prowadzić na rynku fotowoltaicznym w latach 2020-2025, adopcja na rynkach Chin, Indii i Japonii napędza wzrost rynku. Do 2035 r., aby osiągnąć cel 20% globalnej energii zasilanej energią słoneczną, nowe moce produkcyjne modułów PV muszą wzrosnąć co najmniej 5–10 razy
Wyzwania:Brak działki operacyjnej to kolejne poważne wyzwanie dla wzrostu rynku, oprócz wysokich kosztów produkcji i niskiego wskaźnika absorpcji lub konwersji promieniowania słonecznego. Systemy PV wymagają dużych obszarów ziemi, co budzi obawy dotyczące degradacji gruntów i utraty siedlisk.
Zaawansowane Technologie Fotowoltaiczne
Słoneczne Szkła Koncentrujące–Luminescentne koncentratory słoneczne (LSC) to przezroczysty kawałek plastiku lub szkła, który ma charakterystykę, może przechwytywać światło słoneczne i koncentrować je wzdłuż krawędzi. LSC mogą być używane do tworzenia przezroczystych powierzchni, mogą być używane na polach uprawnych.
Zakrzywione Panele Słoneczne–Zakrzywione panele słoneczne są tworzone w celu zwiększenia ilości pochłanianej energii słonecznej i wykazano, że pochłaniają one światło słoneczne bardziej efektywnie niż konwencjonalne w pochmurne dni
Antyrefleksyjne Panele Słoneczne–Są to antyrefleksyjne, dookólne szkła, ułatwiające transmisję w całym spektrum pod wszystkimi kątami. Pochłaniają energię słoneczną, która w innym przypadku zostałaby utracona z powodu odbicia.
Zastosowanie Zaawansowanej Fotowoltaiki
Agrofotowoltaika–Mówi się, że z pomocą agrofotowoltaikiglobalna produktywność gruntówmogłabywzrosnąć w zakresie od 35 do 73%.Koncepcja stojąca za agrofotowoltaiką polega na połączeniu paneli słonecznych i upraw spożywczych na tym samym terenie w celu zmaksymalizowania wykorzystania gruntów. Zgodnie z przeprowadzonymi badaniami, produktywność gruntów wzrasta o 60% dzięki zastosowaniu systemu agrofotowoltaicznego
Floatowoltaika–Nazywana również pływającym PV, to nowa metoda instalacji paneli słonecznych w wodzie. Mogą być modułowe zamiast być zamocowanymi na ziemi i mogą tworzyć duże konstrukcje, zachowując konfigurację geometryczną.Wykazano, że wydajność jest o 8-10% wyższa w porównaniu do paneli słonecznych naziemnych
Trackery PV–Nazywane również trackerami słonecznymi to urządzenia, które podążają za słońcem w ciągu dnia. Z pomocą trackerów PV panele słoneczne mogą dostosowywać się do śledzenia ścieżki słońca, zwiększając efektywność absorpcji światła słonecznego
Potrzeba zaawansowanej fotowoltaiki
Dziesięciolecia badań wykazały, że podstawowe źródła produkcji energii mają ogromny wpływ na środowisko, będąc dużym czynnikiem przyczyniającym się do zmian klimatycznych. Jednak zużycie energii nie może zostać ograniczone w celu złagodzenia tych skutków, w przeciwieństwie do rosnącego świata rozwijającego się, zużycie energii będzie tylko wzrastać.
Każdy kraj wyznaczył zobowiązania do zmniejszenia zależności od węgla w celu zrównoważenia zużycia energii,fotowoltaikatechnologie stały się bardzo istotne, obok innych rozwiązań w zakresie odnawialnych źródeł energii. Obecnie jednak istnieje kilka wyzwań we wdrażaniu tych technologii, w tym wysokie koszty produkcji, niska sprawność konwersji i duże wymagania dotyczące gruntów. Firmy opracowują innowacyjne rozwiązania, aby rozwiązać te problemy i odniosły sukces w wielu przypadkach. Niemniej jednak istnieje potrzeba ciągłego rozwoju technologii fotowoltaicznych w celu szerokiego wdrażania tych technologii w różnych sektorach.
Autor: Abhishek Saini
Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się:
UnivDatos Market Insights
C80B, Sector-8, Noida,
Uttar Pradesh 201301
W przypadku pytań związanych ze sprzedażą prosimy o kontakt pod adresem [email protected]